(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変長符号を用いて符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する記録装置において、
可変長符号を用いて符号化されたストリームが入力される入力手段と、
上記入力手段に入力された上記ストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する第１の記録手段と、
上記入力手段に入力された上記ストリームの、上記所定の等長化単位の符号量を計測する計測手段と、
上記計測手段の計測結果に基づき、上記入力されたストリームの、上記所定の等長化単位の符号量が、上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えている場合、上記上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量内のストリームと、上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームとを分けて第２の記録手段に記録する第１のパッキング処理と、該所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み出し、上記上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さく、空き領域が生じた領域に該所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み込む第２のパッキング処理と、所定単位のブロック分の該ストリームを読み込んだ場合には、読み込みを一時中断し、外符号のパリティを生成し、上記第２のパッキング処理されたデータと、該外符号のパリティとを上記第１の記録手段に書き戻す書き戻し処理を行う制御手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記録装置において、
上記制御手段は、上記記録手段による上記記録を停止するように制御することを特徴とする記録装置。
【請求項３】
請求項１に記載の記録装置において、
上記制御手段は、上記所定の等長化単位に対して上記規定された符号総量を超えている上記所定の等長化単位のストリームを、上記所定の等長化単位の符号量が上記規定された符号総量以内である他のストリームで置き換えるように制御することを特徴とする記録装置。
【請求項４】
請求項３に記載の記録装置において、
単一の無彩色からなる画面を表示する上記所定の等長化単位のストリームを出力するストリーム出力手段をさらに有し、
上記他のストリームは、上記ストリーム出力手段から出力された上記所定の等長化単位のストリームであることを特徴とする記録装置。
【請求項５】
請求項３に記載の記録装置において、
上記計測手段の計測結果に基づき、上記入力されたストリームを上記記録媒体に記録する際に、上記所定の等長化単位に対して上記規定された符号総量を越えていない上記所定の等長化単位のストリームを記憶する記憶手段をさらに有し、
上記他のストリームは、上記記憶手段に記憶された上記所定の等長化単位のストリームであることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
請求項１に記載の記録装置において、
上記制御手段は、上記規定された上記所定の等長化単位の上記規定された符号総量を超えている上記所定の等長化単位のストリームに対し、該ストリームの各マクロブロックについてＤＣＴ係数の高次成分を削除するように制御することを特徴とする記録装置。
【請求項７】
請求項６に記載の記録装置において、
上記各マクロブロックの所定次数以上の上記ＤＣＴ係数を上記削除するようにしたことを特徴とする記録装置。
【請求項８】
請求項６に記載の記録装置において、
上記各マクロブロックの、所定次数以下でなく、且つ、最高次数の上記ＤＣＴ係数を全て削除するようにしたことを特徴とする記録装置。
【請求項９】
可変長符号を用いて符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する記録方法において、
可変長符号を用いて符号化されたストリームが入力される入力のステップと、
上記入力のステップに入力された上記ストリームの、上記所定の等長化単位の符号量を計測する計測のステップと、
入力されたストリームの、上記所定の等長化単位の符号量が、上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えている場合、上記上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量内のストリームと、上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームとを分けて上記記録手段に記録する第１のパッキングのステップと、
該所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み出し、上記上記所定の等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さく、空き領域が生じた領域に該所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み込む第２のパッキングのステップと
所定単位のブロック分の該ストリームを読み込んだ場合には、読み込みを一時中断し、外符号のパリティを生成し、上記第２のパッキング処理されたデータと、該外符号のパリティとを上記記録手段に書き戻す書き戻しのステップと
を有することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、データストリームを所定単位で等長化して記録媒体に記録する記録装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルＶＴＲ(Video Tape Recorder) に代表されるように、ディジタルビデオ信号およびディジタルオーディオ信号を記録媒体に記録し、また、記録媒体から再生するようなデータ記録再生装置が知られている。ディジタルビデオ信号は、データ容量が膨大となるため、所定の方式で圧縮符号化されて記録媒体に記録されるのが一般的である。近年では、ＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group 2)方式が圧縮符号化の標準的な方式として知られている。
【０００３】
上述のＭＰＥＧ２を始めとする画像圧縮技術では、可変長符号を用いてデータの圧縮率を高めている。したがって、圧縮しようとする画像の複雑さによって、１画面分、例えば１フレームあるいは１フィールド当たりのデータの圧縮後の符号量が変動する。
【０００４】
上述したＭＰＥＧ２方式では、マクロブロック層、スライス層、ピクチャ層、ＧＯＰ層およびシーケンス層の順に下位から上位へと階層構造を有するデータにおいて、スライス層が可変長符号化の単位となっている。マクロブロック層は、さらに、複数個のＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) ブロックからなる。各層の先頭には、ヘッダ情報が格納されるヘッダ部が設けられ、例えばスライス層では、このヘッダ部を検出することで可変長符号の区切り位置が検出される。可変長符号を復号化するデコーダでは、検出された区切り位置に基づき可変長符号の復号化を行う。
【０００５】
なお、例えばＭＰＥＧ２において、規格によって定められたデータの配列を、シンタクスと称する。
【０００６】
一方、画像データのフォーマットは、画像サイズとフレーム周波数との組み合わせ、走査方法の違いなどにより、様々なものが考えられる。放送用や制作用の映像機器では、一般に、扱われる画像データのフォーマットに対して所定の制限が与えられる。上述のＭＰＥＧ２の規格は、こうした様々な画像フォーマットに柔軟に対応できるように考えられている。
【０００７】
ところで、ベースバンド信号として入力されたビデオ信号を、上述のようにしてエンコードして、磁気テープのような記録媒体に記録する際には、機器のエンコーダによって、ストリームが所定単位、例えばフレーム単位で等長化される。等長化の単位は、記録装置の構成などによっても異なり、この他にも、例えば１フィールド、複数フレームを等長化単位にすることができる。以下、等長化がフレーム単位で行われるものとする。記録媒体上の記録領域が等長化の長さに対応する大きさに区切られ、等長化されたストリームが順次、この領域に記録される。
【０００８】
このように、可変長符号化されたストリームを等長化して記録媒体に記録することで、ビデオ信号に対するフレーム単位での処理を、容易に行うことができるようになる。
【０００９】
また、ストリームを等長化単位で記録媒体に記録することにより、記録媒体は、等長化単位が記録された記録時間に比例して消費されることになる。そのため、記録総量（記録時間）や記録媒体の残量の正確な値を容易に得られると共に、高速サーチによる頭出しも容易である。さらに、記録媒体が磁気テープであるときなど、力学的に駆動される磁気テープを等速に保つことによって安定化を図れるという利点もある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、入力されたストリームを等長化して記録する際に、等長化単位、すなわちフレーム毎の符号量が等長化の長さの上限に収まっている保証は、無い。若し、この記録装置がストリームを入力された順でフレーム毎に記録するようなものであったら、あるフレームの符号化量が等長化に規定された符号量（等長化量）の限界を超えた場合、そのフレームのストリームは、等長化容量分だけが記録され、それ以降の符号は、分断されてしまうことになる。
【００１１】
このようにフレームのストリームが分断されてしまうと、そのフレームの再生画像において、画面の下端が欠落してしまうことになるという問題点があった。また、フレームのストリームが分断され、フレームが正常終了しないと、再生時に、次フレームとの境界でシンタクスエラーが発生する可能性がある。シンタクスエラーは、そのストリームが入力されたデコーダの暴走やハングアップを誘発するおそれがあるという問題点があった。
【００１２】
さらに、入力ストリームが確実に等長化されていることを前提として設計された、エラー耐性の弱い記録装置においては、等長化量の上限を超えたストリームを記録する段階で破綻を来す可能性がある。すなわち、等長化量から溢れた符号が次のフレームに領域に侵入し、次フレームの容量と記録位置とが溢れた符号によって圧迫されることになるという問題点があった。これにより、記録媒体上の領域を等長化する意味が失われてしまう。
【００１３】
さらに、容量と記録位置とが圧迫された次フレームが、さらに次のフレームを圧迫する、という事態が繰り返されると、やがて、記録系のメモリがオーバーフローしてしまう可能性があるという問題点があった。
【００１４】
したがって、この発明の目的は、可変長符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録する際に、等長化単位の符号量が等長化量の上限を超えるようなストリームを記録しないようにした記録装置および方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決するために、可変長符号を用いて符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する記録装置において、
可変長符号を用いて符号化されたストリームが入力される入力手段と、
入力手段に入力されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する第１の記録手段と、
入力手段に入力されたストリームの、所定の等長化単位の符号量を計測する計測手段と、
計測手段の計測結果に基づき、入力されたストリームの、所定の等長化単位の符号量が、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えている場合、所定の等長化単位に対して規定された符号総量内のストリームと、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームとを分けて第２の記録手段に記録する第１のパッキング処理と、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み出し、所定の等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さく、空き領域が生じた領域に所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み込む第２のパッキング処理と、所定単位のブロック分のストリームを読み込んだ場合には、読み込みを一時中断し、外符号のパリティを生成し、第２のパッキング処理されたデータと、外符号のパリティとを第１の記録手段に書き戻す書き戻し処理を行う制御手段と
を有することを特徴とする記録装置である。
【００１６】
また、この発明は、可変長符号を用いて符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録する記録方法において、
可変長符号を用いて符号化されたストリームが入力される入力のステップと、
入力のステップに入力されたストリームの、所定の等長化単位の符号量を計測する計測のステップと、
入力されたストリームの、所定の等長化単位の符号量が、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えている場合、所定の等長化単位に対して規定された符号総量内のストリームと、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームとを分けて記録手段に記録する第１のパッキングのステップと、
所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み出し、所定の等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さく、空き領域が生じた領域に所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み込む第２のパッキングのステップと
所定単位のブロック分のストリームを読み込んだ場合には、読み込みを一時中断し、外符号のパリティを生成し、第２のパッキング処理されたデータと、外符号のパリティとを記録手段に書き戻す書き戻しのステップと
を有することを特徴とする記録方法である。
【００１７】
上述したように、この発明は、入力された可変長符号を用いて符号化されたストリームを所定の等長化単位で記録媒体に記録し、その際に、入力されたストリームの、所定の等長化単位の符号量が、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えている場合、所定の等長化単位に対して規定された符号総量内のストリームと、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームとを分けて記録手段に記録し、所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み出し、所定の等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さく、空き領域が生じた領域に所定の等長化単位に対して規定された符号総量を越えているストリームを読み込み、所定単位のブロック分のストリームを読み込んだ場合には、読み込みを一時中断し、外符号のパリティを生成し、第２のパッキング処理されたデータと、外符号のパリティとを記録手段に書き戻すように制御するようにしているため、ビットレートが規定の値を超えるストリームが入力された場合に、記録媒体に対して不正な記録が行われることが防がれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の概念を、図１乃至図３を用いて説明する。図１は、磁気テープを記録媒体としてベースバンド信号の記録、再生を行うディジタルＶＴＲ(Video Tape Recorder)の基本的な構成を示す。記録時には、非圧縮のディジタルビデオ信号であるベースバンド信号が端子５００から入力される。ベースバンド信号は、ＥＣＣ(Error Correction Coding)エンコーダ５１１に供給される。ＥＣＣエンコーダ５０１に供給されたベースバンド信号は、シャフリングやエラー訂正符号化処理が施され、記録アンプ５０２で記録符号化されて図示されない回転ヘッドに供給され、回転ヘッドにより磁気テープ５０３に記録される。
【００１９】
再生時には、磁気テープ５０３から回転ヘッドにより再生された再生信号が再生アンプ５０４に供給され、ディジタル信号に復号化される。再生アンプ５０４の出力は、ＥＣＣデコーダ５０５に供給され、エラー訂正符号が復号化されてエラー訂正されると共にデシャフリングされる。ＥＣＣデコーダ５０５から出力されたベースバンド信号は、端子５０６に導出される。
【００２０】
図２は、ビデオ信号がＭＰＥＧ２方式でエンコードされたストリームの記録、再生を行うディジタルＶＴＲの基本的な構成を示す。記録時には、ベースバンド信号が端子５１０から入力され、ＭＰＥＧエンコーダ５１１に供給される。ＭＰＥＧエンコーダ５１１では、供給されたベースバンド信号を所定にＭＰＥＧ２方式でエンコードし、ストリームとして出力する。ＭＰＥＧエンコーダ５１１から出力されたストリームは、セレクタ５１３の一方の入力端に供給される。また、ＭＰＥＧ２方式で予めエンコードされたストリームが端子５１２から入力される。このストリームは、セレクタ５１３の他方の入力端に供給される。
【００２１】
セレクタ５１３では、一方および他方の入力端に供給されたストリームを所定に選択し、ＥＣＣエンコーダ５１４に供給する。ストリームは、ＥＣＣエンコーダ５１４で所定にシャフリングやエラー訂正符号化処理が施され、記録アンプ５１５で記録符号化されて図示されない回転ヘッドに供給され、磁気テープ５１６に記録される。
【００２２】
再生時には、回転ヘッドにより磁気テープ５１６から再生された再生信号が再生アンプ５１７に供給され、ディジタル信号に復号化される。再生アンプ５１７の出力は、ＥＣＣデコーダ５１８に供給され、エラー訂正符号が復号化されてエラー訂正されると共にデシャフリングされ、ＭＰＥＧ２のストリームとされる。ＥＣＣデコーダ５１８から出力されたストリームは、ＭＰＥＧデコーダ５２０にも供給される。ＭＰＥＧデコーダ５２０に供給されたストリームは、ベースバンド信号に復号化され、端子５２１に導出される。
【００２３】
このように、機器間でのビデオ信号をストリームのままで伝送可能であれば、ベースバンド信号よりも少ない情報量で同じ枚数の画像を伝送することができるようになる。また、伝送するたびにデータの伸張および圧縮を繰り返して画質の劣化を招くベースバンド接続に対し、ストリーム接続なら画質劣化無く画像情報を伝送できる。画像を加工しないのであれば、ストリーム接続の方がベースバンド接続よりも有利であるといえる。
【００２４】
図３は、この発明によるＶＴＲの基本的な構成を示す。なお、図３において、上述した図２の構成と対応する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図３では、図２の構成に対して、入力されるストリームにおける等長化単位の符号量を計測する符号量計測器５３０と、メモリ５３１とが追加されている。端子５１２から入力されたストリームは、メモリ５３１および符号量計測器５３０にも供給され、符号量計測器５３０で、例えば１フレームである等長化単位の符号量が計測される。
【００２５】
若し、符号量計測器５３０で計測された符号量が、等長化単位に対して所定に規定された規定値を超えていたときには、符号量計測器５３０から、ストリームの磁気テープ５１６への記録を制御する制御信号が出力される。この図３の例では、この制御信号が記録アンプ５１５’に供給され、記録ＲＦ信号の出力が停止される。さらに、制御信号を図示されないサーボ回路に供給し、記録動作そのものを停止するようにしても良い。
【００２６】
このように、入力側で、入力されたストリームの等長化単位の符号量を計測して、計測結果に基づき記録の制御を行うことで、等長化単位の符号量が規定量以上のストリームが記録媒体に記録されるのが防がれる。
【００２７】
なお、メモリ５３１は、符号量計測器５３０による計測結果が得られる前に、入力されたストリームが磁気テープ５１６に記録されてしまうのを防止するために設けられる。例えば、ＥＣＣエンコーダ５１４における処理で十分な遅延が得られるのであれば、メモリ５３１は、不要である。
【００２８】
次に、この実施の第１の形態をディジタルＶＴＲに対して適用した例について説明する。このディジタルＶＴＲは、放送局の環境で使用して好適なもので、互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号の記録／再生を可能とするものである。
【００２９】
なお、以下に説明する実施の第１の形態の適用例は、後述する実施の第２〜第５の例にも同様にして適用可能なものである。
【００３０】
この実施の第１の形態では、圧縮方式としては、例えばＭＰＥＧ２方式が採用される。ＭＰＥＧ２は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴによる圧縮符号化とを組み合わせたものである。ＭＰＥＧ２のデータ構造は、階層構造をなしている。図４は、一般的なＭＰＥＧ２のデータストリームの階層構造を概略的に示す。図４に示されるように、データ構造は、下位から、マクロブロック層（図４Ｅ）、スライス層（図４Ｄ）、ピクチャ層（図４Ｃ）、ＧＯＰ層（図４Ｂ）およびシーケンス層（図４Ａ）となっている。
【００３１】
図４Ｅに示されるように、マクロブロック層は、ＤＣＴを行う単位であるＤＣＴブロックからなる。マクロブロック層は、マクロブロックヘッダと複数のＤＣＴブロックとで構成される。スライス層は、図４Ｄに示されるように、スライスヘッダ部と、１以上のマクロブロックより構成される。ピクチャ層は、図４Ｃに示されるように、ピクチャヘッダ部と、１以上のスライスとから構成される。ピクチャは、１画面に対応する。ＧＯＰ層は、図４Ｂに示されるように、ＧＯＰヘッダ部と、フレーム内符号化に基づくピクチャであるＩピクチャと、予測符号化に基づくピクチャであるＰおよびＢピクチャとから構成される。
【００３２】
Ｉピクチャ(Intra-coded picture：イントラ符号化画像) は、符号化されるときその画像１枚の中だけで閉じた情報を使用するものである。従って、復号時には、Ｉピクチャ自身の情報のみで復号できる。Ｐピクチャ(Predictive-coded picture ：順方向予測符号化画像）は、予測画像（差分をとる基準となる画像）として、時間的に前の既に復号されたＩピクチャまたはＰピクチャを使用するものである。動き補償された予測画像との差を符号化するか、差分を取らずに符号化するか、効率の良い方をマクロブロック単位で選択する。Ｂピクチャ(Bidirectionally predictive-coded picture ：両方向予測符号化画像）は、予測画像（差分をとる基準となる画像）として、時間的に前の既に復号されたＩピクチャまたはＰピクチャ、時間的に後ろの既に復号されたＩピクチャまたはＰピクチャ、並びにこの両方から作られた補間画像の３種類を使用する。この３種類のそれぞれの動き補償後の差分の符号化と、イントラ符号化の中で、最も効率の良いものをマクロブロック単位で選択する。
【００３３】
従って、マクロブロックタイプとしては、フレーム内符号化(Intra) マクロブロックと、過去から未来を予測する順方向(Forward) フレーム間予測マクロブロックと、未来から過去を予測する逆方向(Backward)フレーム間予測マクロブロックと、前後両方向から予測する両方向マクロブロックとがある。Ｉピクチャ内の全てのマクロブロックは、フレーム内符号化マクロブロックである。また、Ｐピクチャ内には、フレーム内符号化マクロブロックと順方向フレーム間予測マクロブロックとが含まれる。Ｂピクチャ内には、上述した４種類の全てのタイプのマクロブロックが含まれる。
【００３４】
ＧＯＰには、最低１枚のＩピクチャが含まれ、ＰおよびＢピクチャは、存在しなくても許容される。最上層のシーケンス層は、図４Ａに示されるように、シーケンスヘッダ部と複数のＧＯＰとから構成される。
【００３５】
ＭＰＥＧのフォーマットにおいては、スライスが１つの可変長符号系列である。可変長符号系列とは、可変長符号を正しく復号化しなければデータの境界を検出できない系列である。
【００３６】
また、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層およびスライス層の先頭には、それぞれ、バイト単位に整列された所定のビットパターンを有するスタートコードが配される。この、各層の先頭に配されるスタートコードを、シーケンス層においてはシーケンスヘッダコード、他の階層においてはスタートコードと称し、ビットパターンが〔００  ００  ０１  ｘｘ〕（１６進表記）とされる。２桁ずつ示され、〔ｘｘ〕は、各層のそれぞれで異なるビットパターンが配されることを示す。
【００３７】
すなわち、スタートコードおよびシーケンスヘッダコードは、４バイト（＝３２ビット）からなり、４バイト目の値に基づき、後に続く情報の種類を識別できる。これらスタートコードおよびシーケンスヘッダコードは、バイト単位で整列されているため、４バイトのパターンマッチングを行うだけで捕捉することができる。
【００３８】
さらに、スタートコードに続く１バイトの上位４ビットが、後述する拡張データ領域の内容の識別子となっている。この識別子の値により、その拡張データの内容を判別することができる。
【００３９】
なお、マクロブロック層およびマクロブロック内のＤＣＴブロックには、このような、バイト単位に整列された所定のビットパターンを有する識別コードは、配されない。
【００４０】
各層のヘッダ部について、より詳細に説明する。図４Ａに示すシーケンス層では、先頭にシーケンスヘッダ２が配され、続けて、シーケンス拡張３、拡張およびユーザデータ４が配される。シーケンスヘッダ２の先頭には、シーケンスヘッダコード１が配される。また、図示しないが、シーケンス拡張３およびユーザデータ４の先頭にも、それぞれ所定のスタートコードが配される。シーケンスヘッダ２からから拡張およびユーザデータ４までがシーケンス層のヘッダ部とされる。
【００４１】
シーケンスヘッダ２には、図５に各パラメータの内容と割当ビットが示されるように、シーケンスヘッダコード１、水平方向画素数および垂直方向ライン数からなる符号化画像サイズ、アスペクト比、フレームレート、ビットレート、ＶＢＶ(Video Buffering Verifier)バッファサイズ、量子化マトリクスなど、シーケンス単位で設定される情報がそれぞれ所定のビット数を割り当てられて格納される。
【００４２】
なお、図５および後述する図１５までの各図において、繁雑さを避けるために、一部のパラメータが省略されている。
【００４３】
シーケンスヘッダに続く拡張スタートコード後のシーケンス拡張３では、図６に示されるように、ＭＰＥＧ２で用いられるプロファイル、レベル、色差フォーマット、プログレッシブシーケンスなどの付加データが指定される。拡張およびユーザデータ４は、図７に示されるように、シーケンス表示（）により、原信号のＲＧＢ変換特性や表示画サイズの情報を格納できると共に、シーケンススケーラブル拡張（）により、スケーラビリティモードやスケーラビリティのレイヤ指定などを行うことができる。
【００４４】
シーケンス層のヘッダ部に続けて、ＧＯＰが配される。ＧＯＰの先頭には、図４Ｂに示されるように、ＧＯＰヘッダ６およびユーザデータ７が配される。ＧＯＰヘッダ６およびユーザデータ７がＧＯＰのヘッダ部とされる。ＧＯＰヘッダ６には、図８に示されるように、ＧＯＰのスタートコード５、タイムコード、ＧＯＰの独立性や正当性を示すフラグがそれぞれ所定のビット数を割り当てられて格納される。ユーザデータ７は、図９に示されるように、拡張データおよびユーザデータを含む。図示しないが、拡張データおよびユーザデータの先頭には、それぞれ所定のスタートコードが配される。
【００４５】
ＧＯＰ層のヘッダ部に続けて、ピクチャが配される。ピクチャの先頭には、図４Ｃに示されるように、ピクチャヘッダ９、ピクチャ符号化拡張１０、ならびに、拡張およびユーザデータ１１が配される。ピクチャヘッダ９の先頭には、ピクチャスタートコード８が配される。また、ピクチャ符号化拡張１０、ならびに、拡張およびユーザデータ１１の先頭には、それぞれ所定のスタートコードが配される。ピクチャヘッダ９から拡張およびユーザデータ１１までがピクチャのヘッダ部とされる。
【００４６】
ピクチャヘッダ９は、図１０に示されるように、ピクチャスタートコード８が配されると共に、画面に関する符号化条件が設定される。ピクチャ符号化拡張１０では、図１１に示されるように、前後方向および水平／垂直方向の動きベクトルの範囲の指定や、ピクチャ構造の指定がなされる。また、ピクチャ符号化拡張１０では、イントラマクロブロックのＤＣ係数精度の設定、ＶＬＣタイプの選択、線型／非線型量子化スケールの選択、ＤＣＴにおけるスキャン方法の選択などが行われる。
【００４７】
拡張およびユーザデータ１１では、図１２に示されるように、量子化マトリクスの設定や、空間スケーラブルパラメータの設定などが行われる。これらの設定は、ピクチャ毎に可能となっており、各画面の特性に応じた符号化を行うことができる。また、拡張およびユーザデータ１１では、ピクチャの表示領域の設定を行うことが可能となっている。さらに、拡張およびユーザデータ１１では、著作権情報を設定することもできる。
【００４８】
ピクチャ層のヘッダ部に続けて、スライスが配される。スライスの先頭には、図４Ｄに示されるように、スライスヘッダ１３が配され、スライスヘッド１３の先頭に、スライススタートコード１２が配される。図１３に示されるように、スライススタートコード１２は、当該スライスの垂直方向の位置情報を含む。スライスヘッダ１３には、さらに、拡張されたスライス垂直位置情報や、量子化スケール情報などが格納される。
【００４９】
スライス層のヘッダ部に続けて、マクロブロックが配される（図４Ｅ）。マクロブロックでは、マクロブロックヘッダ１４に続けて複数のＤＣＴブロックが配される。上述したように、マクロブロックヘッダ１４にはスタートコードが配されない。図１４に示されるように、マクロブロックヘッダ１４は、マクロブロックの相対的な位置情報が格納されると共に、動き補償モードの設定、ＤＣＴ符号化に関する詳細な設定などを指示する。
【００５０】
マクロブロックヘッダ１４に続けて、ＤＣＴブロックが配される。ＤＣＴブロックは、図１５に示されるように、可変長符号化されたＤＣＴ係数およびＤＣＴ係数に関するデータが格納される。
【００５１】
なお、図４では、各層における実線の区切りは、データがバイト単位に整列されていることを示し、点線の区切りは、データがバイト単位に整列されていないことを示す。すなわち、ピクチャ層までは、図１６Ａに一例が示されるように、符号の境界がバイト単位で区切られているのに対し、スライス層では、スライススタートコード１２のみがバイト単位で区切られており、各マクロブロックは、図１６Ｂに一例が示されるように、ビット単位で区切ることができる。同様に、マクロブロック層では、各ＤＣＴブロックをビット単位で区切ることができる。
【００５２】
一方、復号および符号化による信号の劣化を避けるためには、符号化データ上で編集することが望ましい。このとき、ＰピクチャおよびＢピクチャは、その復号に、時間的に前のピクチャあるいは前後のピクチャを必要とする。そのため、編集単位を１フレーム単位とすることができない。この点を考慮して、この実施の第１の形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャからなるようにしている。
【００５３】
また、例えば１フレーム分の記録データが記録される記録領域が所定のものとされる。ＭＰＥＧ２では、可変長符号化を用いているので、１フレーム期間に発生するデータを所定の記録領域に記録できるように、１フレーム分の発生データ量が制御される。さらに、この実施の第１の形態では、磁気テープへの記録に適するように、１スライスを１マクロブロックから構成すると共に、１マクロブロックを、所定長の固定枠に当てはめる。
【００５４】
図１７は、この実施の第１の形態によるＭＰＥＧストリームのヘッダを具体的に示す。図４で分かるように、シーケンス層、ＧＯＰ層、ピクチャ層、スライス層およびマクロブロック層のそれぞれのヘッダ部は、シーケンス層の先頭から連続的に現れる。図１７は、シーケンスヘッダ部分から連続した一例のデータ配列を示している。
【００５５】
先頭から、１２バイト分の長さを有するシーケンスヘッダ２が配され、続けて、１０バイト分の長さを有するシーケンス拡張３が配される。シーケンス拡張３の次には、拡張およびユーザデータ４が配される。拡張およびユーザデータ４の先頭には、４バイト分のユーザデータスタートコードが配され、続くユーザデータ領域には、ＳＭＰＴＥの規格に基づく情報が格納される。
【００５６】
シーケンス層のヘッダ部の次は、ＧＯＰ層のヘッダ部となる。８バイト分の長さを有するＧＯＰヘッダ６が配され、続けて拡張およびユーザデータ７が配される。拡張およびユーザデータ７の先頭には、４バイト分のユーザデータスタートコードが配され、続くユーザデータ領域には、既存の他のビデオフォーマットとの互換性をとるための情報が格納される。
【００５７】
ＧＯＰ層のヘッダ部の次は、ピクチャ層のヘッダ部となる。９バイトの長さを有するピクチャヘッダ９が配され、続けて９バイトの長さを有するピクチャ符号化拡張１０が配される。ピクチャ符号化拡張１０の後に、拡張およびユーザデータ１１が配される。拡張およびユーザデータ１１の先頭側１３３バイトに拡張およびユーザデータが格納され、続いて４バイトの長さを有するユーザデータスタートコード１５が配される。ユーザデータスタートコード１５に続けて、既存の他のビデオフォーマットとの互換性をとるための情報が格納される。さらに、ユーザデータスタートコード１６が配され、ユーザデータスタートコード１６に続けて、ＳＭＰＴＥの規格に基づくデータが格納される。ピクチャ層のヘッダ部の次は、スライスとなる。
【００５８】
マクロブロックについて、さらに詳細に説明する。スライス層に含まれるマクロブロックは、複数のＤＣＴブロックの集合であり、ＤＣＴブロックの符号化系列は、量子化されたＤＣＴ係数の系列を０係数の連続回数（ラン）とその直後の非０系列（レベル）を１つの単位として可変長符号化したものである。マクロブロックならびにマクロブロック内のＤＣＴブロックには、バイト単位に整列した識別コードが付加されない。
【００５９】
マクロブロックは、画面（ピクチャ）を１６画素×１６ラインの格子状に分割したものである。スライスは、例えばこのマクロブロックを水平方向に連結してなる。連続するスライスの前のスライスの最後のマクロブロックと、次のスライスの先頭のマクロブロックとは連続しており、スライス間でのマクロブロックのオーバーラップを形成することは、許されていない。また、画面のサイズが決まると、１画面当たりのマクロブロック数は、一意に決まる。
【００６０】
画面上での垂直方向および水平方向のマクロブロック数を、それぞれｍｂ＿ｈｅｉｇｈｔおよびｍｂ＿ｗｉｄｔｈと称する。画面上でのマクロブロックの座標は、マクロブロックの垂直位置番号を、上端を基準に０から数えたｍｂ＿ｒｏｗと、マクロブロックの水平位置番号を、左端を基準に０から数えたｍｂ＿ｃｏｌｕｍｎとで表すように定められている。画面上でのマクロブロックの位置を一つの変数で表すために、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓを、
ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓ＝ｍｂ＿ｒｏｗ×ｍｂ＿ｗｉｄｔｈ＋ｍｂ＿ｃｏｌｕｍｎ
このように定義する。
【００６１】
ストリーム上でのスライスとマクロブロックの順は、ｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ａｄｄｒｅｓｓの小さい順でなければいけないと定められている。すなわち、ストリームは、画面の上から下、左から右の順に伝送される。
【００６２】
ＭＰＥＧでは、１スライスを１ストライプ（１６ライン）で構成するのが普通であり、画面の左端から可変長符号化が始まり、右端で終わる。従って、ＶＴＲによってそのままＭＰＥＧエレメンタリストリームを記録した場合、高速再生時に、再生できる部分が画面の左端に集中し、均一に更新することができない。また、データのテープ上の配置を予測できないため、テープパターンを一定の間隔でトレースしたのでは、均一な画面更新ができなくなる。さらに、１箇所でもエラーが発生すると、画面右端まで影響し、次のスライスヘッダが検出されるまで復帰できない。このために、１スライスを１マクロブロックで構成するようにしている。
【００６３】
図１８は、この実施の第１の形態に適用可能な記録再生装置の記録側の構成の一例を示す。記録時には、端子１００から入力されたディジタル信号がＳＤＩ(Serial Data Interface) 受信部１０１に供給される。ＳＤＩは、（４：２：２）コンポーネントビデオ信号とディジタルオーディオ信号と付加的データとを伝送するために、ＳＭＰＴＥによって規定されたインターフェイスである。ＳＤＩ受信部１０１で、入力されたディジタル信号からディジタルビデオ信号とディジタルオーディオ信号とがそれぞれ抽出され、ディジタルビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２に供給され、ディジタルオーディオ信号は、ディレイ１０３を介してＥＣＣエンコーダ１０９に供給される。ディレイ１０３は、ディジタルオーディオ信号とディジタルビデオ信号との時間差を解消するためのものである。
【００６４】
また、ＳＤＩ受信部１０１では、入力されたディジタル信号から同期信号を抽出し、抽出された同期信号をタイミングジェネレータ１０４に供給する。タイミングジェネレータ１０４には、端子１０５から外部同期信号を入力することもできる。タイミングジェネレータ１０４では、入力されたこれらの同期信号および後述するＳＤＴＩ受信部１０８から供給される同期信号のうち、指定された信号に基づきタイミングパルスを生成する。生成されたタイミングパルスは、この記録再生装置の各部に供給される。
【００６５】
入力ビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２においてＤＣＴ(Discrete Cosine Transform) の処理を受け、係数データに変換され、係数データが可変長符号化される。ＭＰＥＧエンコーダ１０２からの可変長符号化（ＶＬＣ）データは、ＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリストリーム（ＥＳ）である。この出力は、記録側のマルチフォーマットコンバータ（以下、ＭＦＣと称する）１０６の一方の入力端に供給される。
【００６６】
一方、入力端子１０７を通じて、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface) のフォーマットのデータが入力される。この信号は、ＳＤＴＩ受信部１０８で同期検出され、フレームメモリ１７０に一旦溜め込まれる。同期検出されて得られた同期信号は、上述したタイミングジェネレータ１０４に供給される。フレームメモリ１７０に溜め込まれた信号は、後述する記録側ＭＦＣ１０６から供給されるリクエスト信号ＲＱに従い読み出され、エレメンタリストリームが抜き出され、ＳＤＴＩ受信部１０８から出力される。このとき、ＳＤＴＩ受信部１０８から、出力されるエレメンタリストリームの有効期間を示すイネーブル信号ＥＮが出力される。
【００６７】
記録側ＭＦＣ１０６のリクエスト信号ＲＱに従いＳＤＴＩ受信部１０８から出力されたエレメンタリストリームは、符号量計測部５６０に供給され、図３を用いて上述したように、メモリ５３１に一旦溜め込まれると共に、符号量計測器５３０で等長化単位の符号量を計測される。等長化単位は、例えばビデオ信号の１フレームである。
【００６８】
この実施の第１の形態では、符号量の計測結果に基づき、等長化単位の符号量が、等長化単位に対して規定された符号総量を超えているときに、入力されたストリームの記録を停止させるような制御信号が符号量制御部５６０から出力される。この制御信号は、例えば後述するイコライザ１１０に供給され、等長化単位の符号量が、等長化単位に対して規定された符号総量を超えているときに、イコライザ１１０からの記録ＲＦ信号の出力がこの制御信号の制御に基づき停止される。イコライザ１１０と後述する回転ドラム１１１に取り付けられる磁気ヘッドとの間にスイッチ回路を設け、制御信号によりスイッチ回路の開閉状態を制御することで、記録を停止するようにしてもよい。なお、符号量計測部５６０による処理の詳細については、後述する。
【００６９】
なお、この構成が後述する実施の第２〜第５の形態に適用されるときには、符号量計測部５６０からの制御信号の出力および制御信号によるイコライザ１１０などの制御は、不要となる。
【００７０】
符号量計測部５６で符号量を計測されたＭＰＥＧ  ＥＳは、記録側ＭＦＣ１０６の他方の入力端に供給される。
【００７１】
この発明では、例えばＭＰＥＧ  ＥＳ（ＭＰＥＧエレメンタリストリーム）を伝送するために、ＳＤＴＩ(Serial Data Transport Interface）−ＣＰ(Content Package) が使用される。このＥＳは、４：２：２のコンポーネントであり、また、上述したように、全てＩピクチャのストリームであり、１ＧＯＰ＝１ピクチャの関係を有する。ＳＤＴＩ−ＣＰのフォーマットでは、ＭＰＥＧ  ＥＳがアクセスユニットへ分離され、また、フレーム単位のパケットにパッキングされている。ＳＤＴＩ−ＣＰでは、十分な伝送帯域（クロックレートで２７ＭHzまたは３６ＭHz、ストリームビットレートで２７０Ｍ bpsまたは３６０Ｍ bps）を使用しており、１フレーム期間で、バースト的にＥＳを送ることが可能である。
【００７２】
すなわち、１フレーム期間のＳＡＶの後からＥＡＶまでの間に、システムデータ、ビデオストリーム、オーディオストリーム、ＡＵＸデータが配される。１フレーム期間全体にデータが存在せずに、その先頭から所定期間バースト状にデータが存在する。フレームの境界においてＳＤＴＩ−ＣＰのストリーム（ビデオおよびオーディオ）をストリームの状態でスイッチングすることができる。ＳＤＴＩ−ＣＰは、クロック基準としてＳＭＰＴＥタイムコードを使用したコンテンツの場合に、オーディオ、ビデオ間の同期を確立する機構を有する。さらに、ＳＤＴＩ−ＣＰとＳＤＩとが共存可能なように、フォーマットが決められている。
【００７３】
上述したＳＤＴＩ−ＣＰを使用したインターフェースは、ＴＳ(Transport Stream)を転送する場合のように、エンコーダおよびデコーダがＶＢＶ(Video Buffer Verifier) バッファおよびＴＢｓ(Transport Buffers) を通る必要がなく、ディレイを少なくできる。また、ＳＤＴＩ−ＣＰ自体が極めて高速の転送が可能なこともディレイを一層少なくする。従って、放送局の全体を管理するような同期が存在する環境では、ＳＤＴＩ−ＣＰを使用することが有効である。
【００７４】
なお、ＳＤＴＩ受信部１０８では、さらに、入力されたＳＤＴＩ−ＣＰのストリームからディジタルオーディオ信号を抽出する。抽出されたディジタルオーディオ信号は、ＥＣＣエンコーダ１０９に供給される。
【００７５】
記録側ＭＦＣ１０６は、セレクタおよびストリームコンバータを内蔵する。さらに、上述した符号量計測部５６０を記録側ＭＦＣ１０６に内蔵させることもできる。記録側ＭＦＣ１０６は、例えば１個の集積回路内に構成される。記録側ＭＦＣ１０６において行われる処理について説明する。上述したＭＰＥＧエンコーダ１０２およびＳＤＴＩ受信部１０８から供給されたＭＰＥＧ  ＥＳは、セレクタで何方か一方を選択され、ストリームコンバータに供給される。
【００７６】
ストリームコンバータは、例えば可変長符号の復号を行うだけの簡易的なデコーダを有する。ストリームコンバータに供給されたＭＰＥＧ  ＥＳは、簡易的にデコードされ、ＭＰＥＧ２の規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていたＤＣＴ係数が１マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを通して、周波数成分毎にまとめられ、まとめられた周波数成分が並べ替えられる。また、ストリームコンバータにより、エレメンタリストリームの１スライスが１ストライプの場合には、１スライスが１マクロブロックからなるものにされる。さらに、ストリームコンバータにより、１マクロブロックで発生する可変長データの最大長が所定長に制限される。これは、高次のＤＣＴ係数を０とすることでなしうる。並べ替えられた変換エレメンタリストリームは、ＥＣＣエンコーダ１０９に供給される。
【００７７】
ＥＣＣエンコーダ１０９は、大容量のメインメモリが接続され（図示しない）、パッキングおよびシャフリング部、オーディオ用外符号エンコーダ、ビデオ用外符号エンコーダ、内符号エンコーダ、オーディオ用シャフリング部およびビデオ用シャフリング部などを内蔵する。また、ＥＣＣエンコーダ１０９は、シンクブロック単位でＩＤを付加する回路や、同期信号を付加する回路を含む。ＥＣＣエンコーダ１０９は、例えば１個の集積回路で構成される。
【００７８】
なお、実施の第１の形態では、ビデオデータおよびオーディオデータに対するエラー訂正符号としては、積符号が使用される。積符号は、ビデオデータまたはオーディオデータの２次元配列の縦方向に外符号の符号化を行い、その横方向に内符号の符号化を行い、データシンボルを２重に符号化するものである。外符号および内符号としては、リードソロモンコード(Reed-Solomon code) を使用できる。
【００７９】
ＥＣＣエンコーダ１０９における処理について説明する。エレメンタリストリームのビデオデータは、可変長符号化されているため、各マクロブロックのデータの長さが不揃いである。パッキングおよびシャフリング部では、マクロブロックが固定枠に詰め込まれる。このとき、固定枠からはみ出たオーバーフロー部分は、固定枠のサイズに対して空いている領域に順に詰め込まれる。
【００８０】
また、画像フォーマット、シャフリングパターンのバージョン等の情報を有するシステムデータが、後述するシスコン１２１から供給され、図示されない入力端から入力される。システムデータは、パッキングおよびシャフリング部に供給され、ピクチャデータと同様に記録処理を受ける。また、走査順に発生する１フレームのマクロブロックを並び替え、テープ上のマクロブロックの記録位置を分散させるシャフリングが行われる。シャフリングによって、変速再生時に断片的にデータが再生される時でも、画像の更新率を向上させることができる。
【００８１】
パッキングおよびシャフリング部からのビデオデータおよびシステムデータ（以下、特に必要な場合を除き、システムデータを含む場合も単にビデオデータと称する）は、ビデオデータに対して外符号化の符号化を行うビデオ用外符号エンコーダに供給され、外符号パリティが付加される。外符号エンコーダの出力は、ビデオ用シャフリング部で、複数のＥＣＣブロックにわたってシンクブロック単位で順番を入れ替える、シャフリングがなされる。シンクブロック単位のシャフリングによって特定のＥＣＣブロックにエラーが集中することが防止される。シャフリング部でなされるシャフリングを、インターリーブと称することもある。ビデオ用シャフリング部の出力は、メインメモリに書き込まれる。
【００８２】
一方、上述したように、ＳＤＴＩ受信部１０８あるいはディレイ１０３から出力されたディジタルオーディオ信号がＥＣＣエンコーダ１０９に供給される。この実施の第１の形態では、非圧縮のディジタルオーディオ信号が扱われる。ディジタルオーディオ信号は、これらに限らず、オーディオインターフェースを介して入力されるようにもできる。また、図示されない入力端子から、オーディオＡＵＸが供給される。オーディオＡＵＸは、補助的データであり、オーディオデータのサンプリング周波数等のオーディオデータに関連する情報を有するデータである。オーディオＡＵＸは、オーディオデータに付加され、オーディオデータと同等に扱われる。
【００８３】
オーディオＡＵＸが付加されたオーディオデータ（以下、特に必要な場合を除き、ＡＵＸを含む場合も単にオーディオデータと称する）は、オーディオデータに対して外符号の符号化を行うオーディオ用外符号エンコーダに供給される。オーディオ用外符号エンコーダの出力がオーディオ用シャフリング部に供給され、シャフリング処理を受ける。オーディオシャフリングとして、シンクブロック単位のシャフリングと、チャンネル単位のシャフリングとがなされる。
【００８４】
オーディオ用シャフリング部の出力は、メインメモリに書き込まれる。上述したように、メインメモリには、ビデオ用シャフリング部の出力も書き込まれており、メインメモリで、オーディオデータとビデオデータとが混合され、１チャンネルのデータとされる。
【００８５】
メインメモリからデータが読み出され、シンクブロック番号を示す情報等を有するＩＤが付加され、内符号エンコーダに供給される。内符号エンコーダでは、供給されたデータに対して内符号の符号化を施す。内符号エンコーダの出力に対してシンクブロック毎の同期信号が付加され、シンクブロックが連続する記録データが構成される。
【００８６】
ＥＣＣエンコーダ１０９から出力された記録データは、記録アンプなどを含むイコライザ１１０に供給され、記録ＲＦ信号に変換される。記録ＲＦ信号は、回転ヘッドが所定に設けられた回転ドラム１１１に供給され、磁気テープ１１２上に記録される。回転ドラム１１１には、実際には、隣接するトラックを形成するヘッドのアジマスが互いに異なる複数の磁気ヘッドが取り付けられている。
【００８７】
なお、上述したように、イコライザ１１０では、符号量計測部５６０から供給される制御信号に基づき、記録ＲＦ信号の出力が制御される。これに限らず、イコライザ１１０と回転ドラム１１１との間に、符号量計測部５６０から供給される制御信号で開閉が制御されるスイッチ回路を設けてもよい。
【００８８】
記録データに対して必要に応じてスクランブル処理を行っても良い。また、記録時にディジタル変調を行っても良く、さらに、パーシャル・レスポンスクラス４とビタビ符号を使用しても良い。なお、イコライザ１１０は、記録側の構成と再生側の構成とを共に含む。
【００８９】
図１９は、上述した回転ヘッドにより磁気テープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示す。この例では、１フレーム当たりのビデオおよびオーディオデータが４トラックで記録されている。互いに異なるアジマスの２トラックによって１セグメントが構成される。すなわち、４トラックは、４セグメントからなる。セグメントを構成する１組のトラックに対して、アジマスと対応するトラック番号〔０〕とトラック番号〔１〕が付される。トラックのそれぞれにおいて、両端側にビデオデータが記録されるビデオセクタが配され、ビデオセクタに挟まれて、オーディオデータが記録されるオーディオセクタが配される。この図１９は、テープ上のセクタの配置を示すものである。
【００９０】
この例では、４チャンネルのオーディオデータを扱うことができるようにされている。Ａ１〜Ａ４は、それぞれオーディオデータの１〜４ｃｈを示す。オーディオデータは、セグメント単位で配列を変えられて記録される。また、ビデオデータは、この例では、１トラックに対して４エラー訂正ブロック分のデータがインターリーブされ、Ｕｐｐｅｒ  ＳｉｄｅおよびＬｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅのセクタに分割され記録される。
【００９１】
Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅのビデオセクタには、システムデータが記録されるシステム領域（ＳＹＳ）が所定位置に設けられる。システム領域は、例えば、Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅのビデオセクタの先頭側と末尾側とに、トラック毎に交互に設けられる。
【００９２】
なお、図１９において、ＳＡＴは、サーボロック用の信号が記録されるエリアである。また、各記録エリアの間には、所定の大きさのギャップが設けられる。
【００９３】
図１９は、１フレーム当たりのデータを４トラックで記録する例であるが、記録再生するデータのフォーマットによっては、１フレーム当たりのデータを８トラック、６トラックなどで記録するようにもできる。
【００９４】
図１９Ｂに示されるように、テープ上に記録されるデータは、シンクブロックと称される等間隔に区切られた複数のブロックからなる。図１９Ｃは、シンクブロックの構成を概略的に示す。シンクブロックは、同期検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックのそれぞれを識別するためのＩＤ、後続するデータの内容を示すＤＩＤ、データパケットおよびエラー訂正用の内符号パリティから構成される。データは、シンクブロック単位でパケットとして扱われる。すなわち、記録あるいは再生されるデータ単位の最小のものが１シンクブロックである。シンクブロックが多数並べられて（図１９Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される。
【００９５】
図１９Ｄは、システム領域ＳＹＳの一例のデータ構成を示す。図１９Ｃに示されるシンクブロック中のデータ領域において、先頭から、システムデータに５バイト、ＭＰＥＧヘッダに２バイト、ピクチャ情報に１０バイト、ユーザデータに９２バイトがそれぞれ割り当てられる。
【００９６】
システムデータには、スイッチング点の有無およびその位置、ビデオのフォーマット（フレーム周波数、インターリーブ方法、アスペクト比など）、シャフリングのバージョン情報などが記録される。また、システムデータには、記録されたＭＰＥＧ  ＥＳのシンタクスの適正レベルが６ビットを用いて記録される。
【００９７】
ＭＰＥＧヘッダは、シャトル再生時に必要なＭＰＥＧのヘッダ情報が記録される。ピクチャ情報には、他のディジタルＶＴＲとの互換性を保つための情報が記録される。さらに、ユーザデータには、記録の年月日やカセット番号などが記録される。
【００９８】
図１８の説明に戻り、再生時には、磁気テープ１１２から回転ドラム１１１で再生された再生信号が再生アンプなどを含むイコライザ１１０の再生側の構成に供給される。イコライザ１１０では、再生信号に対して、等化や波形整形などがなされる。また、ディジタル変調の復調、ビタビ復号等が必要に応じてなされる。イコライザ１１０の出力は、ＥＣＣデコーダ１１３に供給される。
【００９９】
ＥＣＣデコーダ１１３は、上述したＥＣＣエンコーダ１０９と逆の処理を行うもので、大容量のメインメモリと、内符号デコーダ、オーディオ用およびビデオ用それぞれのデシャフリング部ならびに外符号デコーダを含む。さらに、ＥＣＣデコーダ１１３は、ビデオ用として、デシャフリングおよびデパッキング部、データ補間部を含む。同様に、オーディオ用として、オーディオＡＵＸ分離部とデータ補間部を含む。ＥＣＣデコーダ１１３は、例えば１個の集積回路で構成される。
【０１００】
ＥＣＣデコーダ１１３における処理について説明する。ＥＣＣデコーダ１１３では、先ず、同期検出を行いシンクブロックの先頭に付加されている同期信号を検出し、シンクブロックを切り出す。データは、再生データは、シンクブロック毎に内符号エンコーダに供給され、内符号のエラー訂正がなされる。内符号エンコーダの出力に対してＩＤ補間処理がなされ、内符号によりエラーとされたシンクブロックのＩＤ例えばシンクブロック番号が補間される。ＩＤが補間された再生データは、ビデオデータとオーディオデータとに分離される。
【０１０１】
上述したように、ビデオデータは、ＭＰＥＧのイントラ符号化で発生したＤＣＴ係数データおよびシステムデータを意味し、オーディオデータは、ＰＣＭ(Pulse Code Modulation) データおよびオーディオＡＵＸを意味する。
【０１０２】
分離されたオーディオデータは、オーディオ用デシャフリング部に供給され、記録側のシャフリング部でなされたシャフリングと逆の処理を行う。デシャフリング部の出力がオーディオ用の外符号デコーダに供給され、外符号によるエラー訂正がなされる。オーディオ用の外符号デコーダからは、エラー訂正されたオーディオデータが出力される。訂正できないエラーがあるデータに関しては、エラーフラグがセットされる。
【０１０３】
オーディオ用の外符号デコーダの出力から、オーディオＡＵＸ分離部でオーディオＡＵＸが分離され、分離されたオーディオＡＵＸがＥＣＣデコーダ１１３から出力される（経路は省略する）。オーディオＡＵＸは、例えば後述するシスコン１２１に供給される。また、オーディオデータは、データ補間部に供給される。データ補間部では、エラーの有るサンプルが補間される。補間方法としては、時間的に前後の正しいデータの平均値で補間する平均値補間、前の正しいサンプルの値をホールドする前値ホールド等を使用できる。
【０１０４】
データ補間部の出力がＥＣＣデコーダ１１３からのオーディオデータの出力であって、ＥＣＣデコーダ１１３から出力されたオーディオデータは、ディレイ１１７およびＳＤＴＩ出力部１１５に供給される。ディレイ１１７は、後述するＭＰＥＧデコーダ１１６でのビデオデータの処理による遅延を吸収するために設けられる。ディレイ１１７に供給されたオーディオデータは、所定の遅延を与えられて、ＳＤＩ出力部１１８に供給される。
【０１０５】
分離されたビデオデータは、デシャフリング部に供給され、記録側のシャフリングと逆の処理がなされる。デシャフリング部は、記録側のシャフリング部でなされたシンクブロック単位のシャフリングを元に戻す処理を行う。デシャフリング部の出力が外符号デコーダに供給され、外符号によるエラー訂正がなされる。訂正できないエラーが発生した場合には、エラーの有無を示すエラーフラグがエラー有りを示すものとされる。
【０１０６】
外符号デコーダの出力がデシャフリングおよびデパッキング部に供給される。デシャフリングおよびデパッキング部は、記録側のパッキングおよびシャフリング部でなされたマクロブロック単位のシャフリングを元に戻す処理を行う。また、デシャフリングおよびデパッキング部では、記録時に施されたパッキングを分解する。すなわち、マクロブロック単位にデータの長さを戻して、元の可変長符号を復元する。さらに、デシャフリングおよびデパッキング部において、システムデータが分離され、ＥＣＣデコーダ１１３から出力され、後述するシスコン１２１に供給される。
【０１０７】
デシャフリングおよびデパッキング部の出力は、データ補間部に供給され、エラーフラグが立っている（すなわち、エラーのある）データが修整される。すなわち、変換前に、マクロブロックデータの途中にエラーがあるとされた場合には、エラー箇所以降の周波数成分のＤＣＴ係数が復元できない。そこで、例えばエラー箇所のデータをブロック終端符号（ＥＯＢ）に置き替え、それ以降の周波数成分のＤＣＴ係数をゼロとする。同様に、高速再生時にも、シンクブロック長に対応する長さまでのＤＣＴ係数のみを復元し、それ以降の係数は、ゼロデータに置き替えられる。さらに、データ補間部では、ビデオデータの先頭に付加されているヘッダがエラーの場合に、ヘッダ（シーケンスヘッダ、ＧＯＰヘッダ、ピクチャヘッダ、ユーザデータ等）を回復する処理もなされる。
【０１０８】
ＤＣＴブロックに跨がって、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと並べられているため、このように、ある箇所以降からＤＣＴ係数を無視しても、マクロブロックを構成するＤＣＴブロックのそれぞれに対して、満遍なくＤＣならびに低域成分からのＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。
【０１０９】
データ補間部から出力されたビデオデータがＥＣＣデコーダ１１３の出力であって、ＥＣＣデコーダ１１３の出力は、再生側のマルチフォーマットコンバータ（以下、再生側ＭＦＣと略称する）１１４に供給される。再生側ＭＦＣ１１４は、上述した記録側ＭＦＣ１０６と逆の処理を行うものであって、ストリームコンバータを含む。再生側ＭＦＣ１１４は、例えば１個の集積回路で構成される。
【０１１０】
ストリームコンバータでは、記録側のストリームコンバータと逆の処理がなされる。すなわち、ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分毎に並べられていたＤＣＴ係数を、ＤＣＴブロック毎に並び替える。これにより、再生信号がＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリストリームに変換される。
【０１１１】
また、ストリームコンバータの入出力は、記録側と同様に、マクロブロックの最大長に応じて、十分な転送レート（バンド幅）を確保しておく。マクロブロック（スライス）の長さを制限しない場合には、画素レートの３倍のバンド幅を確保するのが好ましい。
【０１１２】
ストリームコンバータの出力が再生側ＭＦＣ１１４の出力であって、再生側ＭＦＣ１１４の出力は、ＳＤＴＩ出力部１１５およびＭＰＥＧデコーダ１１６に供給される。
【０１１３】
ＭＰＥＧデコーダ１１６は、エレメンタリストリームを復号し、ビデオデータを出力する。すなわち、ＭＰＥＧデコーダ１４２は、逆量子化処理と、逆ＤＣＴ処理とがなされる。復号ビデオデータは、ＳＤＩ出力部１１８に供給される。上述したように、ＳＤＩ出力部１１８には、ＥＣＣデコーダ１１３でビデオデータと分離されたオーディオデータがディレイ１１７を介して供給されている。ＳＤＩ出力部１１８では、供給されたビデオデータとオーディオデータとを、ＳＤＩのフォーマットにマッピングし、ＳＤＩフォーマットのデータ構造を有するストリームへ変換される。ＳＤＩ出力部１１８からのストリームが出力端子１２０から外部へ出力される。
【０１１４】
一方、ＳＤＴＩ出力部１１５には、上述したように、ＥＣＣデコーダ１１３でビデオデータと分離されたオーディオデータが供給されている。ＳＤＴＩ出力部１１５では、供給された、エレメンタリストリームとしてのビデオデータと、オーディオデータとをＳＤＴＩのフォーマットにマッピングし、ＳＤＴＩフォーマットのデータ構造を有するストリームへ変換される。変換されたストリームは、出力端子１１９から外部へ出力される。
【０１１５】
図１８において、シスコン１２１は、例えばマイクロコンピュータからなり、この記録再生装置の全体の動作を制御する。また、図示されないコントロールパネルに設けられたスイッチ類が操作されると、操作に応じた制御信号がシスコン１２１に供給される。この制御信号に基づき、この記録再生装置での記録、再生などの動作がシスコン１２１により制御される。一例として、コントロールパネルに設けられた記録スイッチ５５１を操作することで、入力端子１００や入力端子１０７から入力されたビデオ信号を磁気テープ１１２に記録する動作が開始される。
【０１１６】
さらに、コントロールパネルには、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などによる表示部を設けることができる（図示しない）。シスコン１２１において生成された表示制御信号に基づき、表示部に所定の表示がなされる。この記録再生装置の各状態などが、表示部に表示される。
【０１１７】
サーボ１２２は、シスコン１２１と互いに通信を行いながら、磁気テープ１１２の走行制御や回転ドラム１１１の駆動制御などを行う。また、サーボ１２２において、回転ドラム１１１の加速状態が検出される。加速状態は、例えば回転ドラム１１１のＦＧパルスやＰＧパルスの間隔の時間変化を調べることで検出される。検出結果は、ドラム加速検出信号としてシスコン１２１に供給される。
【０１１８】
図２０Ａは、ＭＰＥＧエンコーダ１０２のＤＣＴ回路から出力されるビデオデータ中のＤＣＴ係数の順序を示す。ＳＤＴＩ受信部１０８から出力されるＭＰＥＧ  ＥＳについても同様である。以下では、ＭＰＥＧエンコーダ１０２の出力を例に用いて説明する。ＤＣＴブロックにおいて左上のＤＣ成分から開始して、水平ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、ＤＣＴ係数がジグザグスキャンで出力される。その結果、図２０Ｂに一例が示されるように、全部で６４個（８画素×８ライン）のＤＣＴ係数が周波数成分順に並べられて得られる。
【０１１９】
このＤＣＴ係数がＭＰＥＧエンコーダのＶＬＣ部によって可変長符号化される。すなわち、最初の係数は、ＤＣ成分として固定的であり、次の成分（ＡＣ成分）からは、ゼロのランとそれに続くレベルに対応してコードが割り当てられる。従って、ＡＣ成分の係数データに対する可変長符号化出力は、周波数成分の低い（低次の）係数から高い（高次の）係数へと、ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・と並べられたものである。可変長符号化されたＤＣＴ係数をエレメンタリストリームが含んでいる。
【０１２０】
上述した記録側ＭＦＣ１０６に内蔵される、記録側のストリームコンバータでは、供給された信号のＤＣＴ係数の並べ替えが行われる。すなわち、それぞれのマクロブロック内で、ジグザグスキャンによってＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられたＤＣＴ係数がマクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックにわたって周波数成分順に並べ替えられる。
【０１２１】
図２１は、この記録側ストリームコンバータにおけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。（４：２：２）コンポーネント信号の場合に、１マクロブロックは、輝度信号Ｙによる４個のＤＣＴブロック（Ｙ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 ）と、色度信号Ｃｂ，Ｃｒのそれぞれによる２個ずつのＤＣＴブロック（Ｃｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 ）からなる。
【０１２２】
上述したように、ＭＰＥＧエンコーダ１０２では、ＭＰＥＧ２の規定に従いジグザグスキャンが行われ、図２１Ａに示されるように、各ＤＣＴブロック毎に、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分に、周波数成分の順に並べられる。一つのＤＣＴブロックのスキャンが終了したら、次のＤＣＴブロックのスキャンが行われ、同様に、ＤＣＴ係数が並べられる。
【０１２３】
すなわち、マクロブロック内で、ＤＣＴブロックＹ1 ，Ｙ2 ，Ｙ3 およびＹ4 、ＤＣＴブロックＣｂ1 ，Ｃｂ2 ，Ｃｒ1 およびＣｒ2 のそれぞれについて、ＤＣＴ係数がＤＣ成分および低域成分から高域成分へと周波数順に並べられる。そして、連続したランとそれに続くレベルとからなる組に、〔ＤＣ，ＡＣ1 ，ＡＣ2 ，ＡＣ3 ，・・・〕と、それぞれ符号が割り当てられるように、可変長符号化されている。
【０１２４】
記録側ストリームコンバータでは、可変長符号化され並べられたＤＣＴ係数を、一旦可変長符号を解読して各係数の区切りを検出し、マクロブロックを構成する各ＤＣＴブロックに跨がって周波数成分毎にまとめる。この様子を、図２１Ｂに示す。最初にマクロブロック内の８個のＤＣＴブロックのＤＣ成分をまとめ、次に８個のＤＣＴブロックの最も周波数成分が低いＡＣ係数成分をまとめ、以下、順に同一次数のＡＣ係数をまとめるように、８個のＤＣＴブロックに跨がって係数データを並び替える。
【０１２５】
並び替えられた係数データは、ＤＣ（Ｙ1 ），ＤＣ（Ｙ2 ），ＤＣ（Ｙ3 ），ＤＣ（Ｙ4 ），ＤＣ（Ｃｂ1 ），ＤＣ（Ｃｂ2 ），ＤＣ（Ｃｒ1 ），ＤＣ（Ｃｒ2 ），ＡＣ1 （Ｙ1 ），ＡＣ1 （Ｙ2 ），ＡＣ1 （Ｙ3 ），ＡＣ1 （Ｙ4 ），ＡＣ1 （Ｃｂ1 ），ＡＣ1 （Ｃｂ2 ），ＡＣ1 （Ｃｒ1 ），ＡＣ1 （Ｃｒ2 ），・・・である。ここで、ＤＣ、ＡＣ1 、ＡＣ2 、・・・は、図２０を参照して説明したように、ランとそれに続くレベルとからなる組に対して割り当てられた可変長符号の各符号である。
【０１２６】
記録側ストリームコンバータで係数データの順序が並べ替えられた変換エレメンタリストリームは、ＥＣＣエンコーダ１０９に内蔵されるパッキングおよびシャフリング部に供給される。マクロブロックのデータの長さは、変換エレメンタリストリームと変換前のエレメンタリストリームとで同一である。また、ＭＰＥＧエンコーダ１０２において、ビットレート制御によりＧＯＰ（１フレーム）単位に固定長化されていても、マクロブロック単位では、長さが変動している。パッキングおよびシャフリング部では、マクロブロックのデータを固定枠に当てはめる。
【０１２７】
図２２は、パッキングおよびシャフリング部でのマクロブロックのパッキング処理を概略的に示す。マクロブロックは、所定のデータ長を持つ固定枠に当てはめられ、パッキングされる。このとき用いられる固定枠のデータ長を、記録および再生の際のデータの最小単位であるシンクブロックのデータ長と一致させている。これは、シャフリングおよびエラー訂正符号化の処理を簡単に行うためである。図２２では、簡単のため、１フレームに８マクロブロックが含まれるものと仮定する。
【０１２８】
可変長符号化によって、図２２Ａに一例が示されるように、８マクロブロックの長さは、互いに異なる。この例では、固定枠である１シンクブロックのデータ領域の長さと比較して、マクロブロック＃１のデータ，＃３のデータおよび＃６のデータがそれぞれ長く、マクロブロック＃２のデータ，＃５のデータ，＃７のデータおよび＃８のデータがそれぞれ短い。また、マクロブロック＃４のデータは、１シンクブロックと略等しい長さである。
【０１２９】
パッキング処理によって、マクロブロックが１シンクブロック長の固定長枠に詰め込まれる。過不足無くデータを詰め込むことができるのは、１フレーム期間で発生するデータ量が固定量に制御されているからである。図２２Ｂに一例が示されるように、１シンクブロックと比較して長いマクロブロックは、シンクブロック長に対応する位置で分割される。分割されたマクロブロックのうち、シンクブロック長からはみ出た部分（オーバーフロー部分）は、先頭から順に空いている領域に、すなわち、長さがシンクブロック長に満たないマクロブロックの後ろに、詰め込まれる。
【０１３０】
図２２Ｂの例では、マクロブロック＃１の、シンクブロック長からはみ出た部分が、先ず、マクロブロック＃２の後ろに詰め込まれ、そこがシンクブロックの長さに達すると、マクロブロック＃５の後ろに詰め込まれる。次に、マクロブロック＃３の、シンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれる。さらに、マクロブロック＃６のシンクブロック長からはみ出た部分がマクロブロック＃７の後ろに詰め込まれ、さらにはみ出た部分がマクロブロック＃８の後ろに詰め込まれる。こうして、各マクロブロックがシンクブロック長の固定枠に対してパッキングされる。
【０１３１】
各マクロブロックに対応する可変長データの長さは、記録側ストリームコンバータにおいて予め調べておくことができる。これにより、このパッキング部では、ＶＬＣデータをデコードして内容を検査すること無く、マクロブロックのデータの最後尾を知ることができる。
【０１３２】
図２３は、上述したＥＣＣエンコーダ１３９のより具体的な構成を示す。図２３において、１６４がＩＣに対して外付けのメインメモリ１６０のインターフェースである。メインメモリ１６０は、ＳＤＲＡＭで構成されている。インターフェース１６４によって、内部からのメインメモリ１６０に対する要求を調停し、メインメモリ１６０に対して書込み／読出しの処理を行う。また、パッキング部１３７ａ、ビデオシャフリング部１３７ｂ、パッキング部１３７ｃによって、パッキングおよびシャフリング部１３７が構成される。
【０１３３】
図２４は、メインメモリ１６０のアドレス構成の一例を示す。メインメモリ１６０は、例えば６４ＭビットのＳＤＲＡＭで構成される。メインメモリ１６０は、ビデオ領域２５０、オーバーフロー領域２５１およびオーディオ領域２５２を有する。ビデオ領域２５０は、４つのバンク（ｖｂａｎｋ＃０、ｖｂａｎｋ＃１、ｖｂａｎｋ＃２およびｖｂａｎｋ＃３）からなる。４バンクのそれぞれは、１等長化単位のディジタルビデオ信号が格納できる。１等長化単位は、発生するデータ量を略目標値に制御する単位であり、例えばビデオ信号の１ピクチャ（Ｉピクチャ）である。図２４中の、部分Ａは、ビデオ信号の１シンクブロックのデータ部分を示す。１シンクブロックには、フォーマットによって異なるバイト数のデータが挿入される。複数のフォーマットに対応するために、最大のバイト数以上であって、処理に都合の良いバイト数例えば２５６バイトが１シンクブロックのデータサイズとされている。
【０１３４】
ビデオ領域の各バンクは、さらに、パッキング用領域２５０Ａと内符号化エンコーダへの出力用領域２５０Ｂとに分けられる。オーバーフロー領域２５１は、上述のビデオ領域に対応して、４つのバンクからなる。さらに、オーディオデータ処理用の領域２５２をメインメモリ１６０が有する。
【０１３５】
この実施の第１の形態では、各マクロブロックのデータ長標識を参照することによって、パッキング部１３７ａが固定枠長データと、固定枠を越える部分であるオーバーフローデータとをメインメモリ１６０の別々の領域に分けて記憶する。固定枠長データは、シンクブロックのデータ領域の長さ以下のデータであり、以下、ブロック長データと称する。ブロック長データを記憶する領域は、各バンクのパッキング処理用領域２５０Ａである。ブロック長より短いデータ長の場合には、メインメモリ１６０の対応する領域に空き領域を生じる。ビデオシャフリング部１３７ｂが書込みアドレスを制御することによってシャフリングを行う。ここで、ビデオシャフリング部１３７ｂは、ブロック長データのみをシャフリングし、オーバーフロー部分は、シャフリングせずに、オーバーフローデータに割り当てられた領域に書込まれる。
【０１３６】
次に、パッキング部１３７ｃが外符号エンコーダ１３９へのメモリにオーバーフロー部分をパッキングして読み込む処理を行う。すなわち、メインメモリ１６０から外符号エンコーダ１３９に用意されている１ＥＣＣブロック分のメモリに対してブロック長のデータを読み込み、若し、ブロック長のデータに空き領域が有れば、そこにオーバーフロー部分を読み込んでブロック長にデータが詰まるようにする。そして、１ＥＣＣブロック分のデータを読み込むと、読み込み処理を一時中断し、外符号エンコーダ１３９によって外符号のパリティを生成する。外符号パリティは、外符号エンコーダ１３９のメモリに格納する。外符号エンコーダ１３９の処理が１ＥＣＣブロック分終了すると、外符号エンコーダ１３９からデータおよび外符号パリティを内符号を行う順序に並び替えて、メインメモリ１６０のパッキング処理用領域２５０Ａと別の出力用領域２５０Ｂに書き戻す。ビデオシャフリング部１４０は、この外符号の符号化が終了したデータをメインメモリ１６０へ書き戻す時のアドレスを制御することによって、シンクブロック単位のシャフリングを行う。
【０１３７】
このようにブロック長データとオーバーフローデータとを分けてメインメモリ１６０の第１の領域２５０Ａへのデータの書込み（第１のパッキング処理）、外符号エンコーダ１３９へのメモリにオーバーフローデータをパッキングして読み込む処理（第２のパッキング処理）、外符号パリティの生成、データおよび外符号パリティをメインメモリ１６０の第２の領域２５０Ｂに書き戻す処理が１ＥＣＣブロック単位でなされる。外符号エンコーダ１３９がＥＣＣブロックのサイズのメモリを備えることによって、メインメモリ１６０へのアクセスの頻度を少なくすることができる。
【０１３８】
そして、１ピクチャに含まれる所定数のＥＣＣブロック（例えば３２個のＥＣＣブロック）の処理が終了すると、１ピクチャのパッキング、外符号の符号化が終了する。そして、インターフェース１６４を介してメインメモリ１６０の領域２５０Ｂから読出したデータがＩＤ付加部１４８、内符号エンコーダ１４７、同期付加部１５０で処理され、並列直列変換部１２４によって、同期付加部１５０の出力データがビットシリアルデータに変換される。出力されるシリアルデータがパーシャル・レスポンスクラス４のプリコーダ１２５により処理される。この出力が必要に応じてディジタル変調され、記録アンプ１１０を介して、回転ドラム１１１に設けられた回転ヘッドに供給される。
【０１３９】
なお、ＥＣＣブロック内にヌルシンクと称する有効なデータが配されないシンクブロックを導入し、記録ビデオ信号のフォーマットの違いに対してＥＣＣブロックの構成の柔軟性を持たせるようになされる。ヌルシンクは、パッキングおよびシャフリングブロック１３７のパッキング部１３７ａにおいて生成され、メインメモリ１６０に書込まれる。従って、ヌルシンクがデータ記録領域を持つことになるので、これをオーバーフロー部分の記録用シンクとして使用することができる。
【０１４０】
オーディオデータの場合では、１フィールドのオーディオデータの偶数番目のサンプルと奇数番目のサンプルとがそれぞれ別のＥＣＣブロックを構成する。ＥＣＣの外符号の系列は、入力順序のオーディオサンプルで構成されるので、外符号系列のオーディオサンプルが入力される毎に外符号エンコーダ１３６が外符号パリティを生成する。外符号エンコーダ１３６の出力をメインメモリ１６０の領域２５２に書込む時のアドレス制御によって、シャフリング部１３７がシャフリング（チャンネル単位およびシンクブロック単位）を行う。
【０１４１】
さらに、１２６で示すＣＰＵインターフェースが設けられ、システムコントローラとして機能する外部のＣＰＵ１２７からのデータを受け取り、内部ブロックに対してパラメータの設定が可能とされている。複数のフォーマットに対応するために、シンクブロック長、パリティ長を始め多くのパラメータを設定することが可能とされている。
【０１４２】
パラメータの１つとしての”パッキング長データ”は、パッキング部１３７ａおよび１３７ｂに送られ、パッキング部１３７ａ、１３７ｂは、これに基づいて決められた固定枠（図２２Ａで「シンクブロック長」として示される長さ）にＶＬＣデータを詰め込む。
【０１４３】
パラメータの１つとしての”パック数データ”は、パッキング部１３７ｂに送られ、パッキング部１３７ｂは、これに基づいて１シンクブロック当たりのパック数を決め、決められたパック数分のデータを外符号エンコーダ１３９に供給する。
【０１４４】
パラメータの１つとしての”ビデオ外符号パリティ数データ”は、外符号エンコーダ１３９に送られ、外符号エンコーダ１３９は、これに基づいた数のパリティが発声されるビデオデータの外符号の符号化を行う。
【０１４５】
パラメータの１つとしての”ＩＤ情報”および”ＤＩＤ情報”のそれぞれは、ＩＤ付加部１４８に送られ、ＩＤ付加部１４８は、これらＩＤ情報およびＤＩＤ情報をメインメモリ１６０から読み出された単位長のデータ列に付加する。
【０１４６】
パラメータの１つとしての”ビデオ内符号用パリティ数データ”および”オーディオ内符号用パリティ数データ”のそれぞれは、内符号エンコーダ１４９に送られ、内符号エンコーダ１４９は、これらに基づいた数のパリティが発生されるビデオデータとオーディオデータの内符号の符号化を行う。なお、内符号エンコーダ１４９には、パラメータの１つである”シンク長データ”も送られており、これにより、内符号化されたデータの単位長（シンク長）が規制される。
【０１４７】
また、パラメータの１つとしてのシャフリングテーブルデータがビデオ用シャフリングテーブル（ＲＡＭ）１２８ｖおよびオーディオ用シャフリングテーブル（ＲＡＭ）１２８ａに格納される。シャフリングテーブル１２８ｖは、ビデオシャフリング部１３７ｂおよび１４０のシャフリングのためのアドレス変換を行う。シャフリングテーブル１２８ａは、オーディオシャフリング１３７のためのアドレス変換を行う。
【０１４８】
次に、符号量計測部５６０での処理について説明する。符号量計測器５３０では、入力されたエレメンタリストリームについて、等長化単位の区切りに対応するスタートコード間のデータ量を調べることで、符号量を知ることができる。この実施の第一の形態では、１ＧＯＰ＝１ピクチャとされているので、ＧＯＰヘッダ６から次のＧＯＰヘッダ６までのクロックを調べることで、等長化単位の符号量を知ることができる。
【０１４９】
上述したように、ＳＤＴＩ受信部１０８では、エレメンタリストリームを出力する際に、エレメンタリストリームの有効期間に対応したイネーブル信号ＥＮを共に出力している。符号量計測器５３０では、実際には、このイネーブル信号ＥＮの長さによって等長化単位の符号量が調べられる。例えばデータ幅が８ビット（１バイト）であるとき、イネーブル信号ＥＮが有効期間を表す状態（”Ｈ”状態）のクロック数を調べることで、符号量をバイト数で知ることができる。
【０１５０】
図２５および図２６を用いて、イネーブル信号ＥＮによる符号量計測についてより説明する。図２５は、ＳＤＴＩ受信部１０８と記録側ＭＦＣ１０６との間のインターフェイスを概略的に示す。図２６は、ＳＤＴＩ受信部１０８と記録側ＭＦＣ１０６との間でやりとりされる信号の一例のタイムチャートを示す。なお、図２５では、説明のため、符号量計測部５６０が記録側ＭＦＣ１０６に内蔵されているものとする。
【０１５１】
ＳＤＴＩ受信部１０８と記録側ＭＦＣ１０６との間は、記録側ＭＦＣ１０６からＳＤＴＩ受信部１０８にリクエスト信号ＲＱを送るリクエスト信号線と、ＳＤＴＩ受信部１０８からＳＤＴＩ受信部１０８にイネーブル信号ＥＮおよびビットストリームを送るイネーブル信号ＥＮ付きビットストリーム線とで接続される。リクエスト信号ＲＱは、例えば”Ｈ”状態で、ＳＤＴＩ受信部１０８に対してＭＰＥＧ  ＥＳの出力を要求し、”Ｌ”状態で、出力の停止を要求する信号である。
【０１５２】
上述したように、記録側ＭＦＣ１０６からのリクエスト信号ＲＱに基づき、ＳＤＴＩ受信部１０８からＭＰＥＧ  ＥＳおよびイネーブル信号ＥＮが出力される。
【０１５３】
先ず、ＳＤＴＩ受信部１０８に入力されるストリームがフレーム毎に分離されており、ＳＤＴＩ受信部１０８においてフレーム境界（フレーム長さ）の判別が可能な場合について説明する。入力端子１０７に入力されたＭＰＥＧ  ＥＳからＳＤＴＩ受信部１０８で抜き出された同期信号に基づき、タイミングジェネレータ１０４で、フレーム同期信号が生成される。このフレーム同期信号が記録側ＭＦＣ１０６に供給される。
【０１５４】
フレーム同期信号に基づき、記録系ＭＦＣ１０６からＳＤＴＩ受信部１０８に対して、リクエスト信号ＲＱが送信される。ＳＤＴＩ受信部１０８では、このリクエスト信号ＲＱの受信から、ＳＤＴＩ受信部１０８内での処理に必要な所定クロック（例えば２クロック）遅れて、イネーブル信号ＥＮが”Ｈ”状態とされると共に、１フレーム分のビットストリーム（ＭＰＥＧ  ＥＳ）が出力される。ビットストリームは、記録側ＭＦＣ１０６のバッファに溜め込まれ、簡易的にデコードされてフレームの後端が検出される。
【０１５５】
例えば、１ピクチャ＝１ＧＯＰとなっているこの実施の第１の形態では、ＧＯＰヘッダ６の後に来るスライスの個数と、最後のスライスに含まれるマクロブロックの個数を調べることで、フレーム後端を検出することができる。また、単にマクロブロックの個数を調べるようにしても良い。
【０１５６】
フレームの終端が検出されると、記録側ＭＦＣ１０６からＳＤＴＩ受信部１０８に対して送られるリクエスト信号ＲＱが解除される。これを受けて、所定クロック遅れて、ＳＤＴＩ受信部１０８からのＭＰＥＧ  ＥＳの出力が停止されると共に、イネーブル信号ＥＮが解除され”Ｌ”状態にされる。符号量計測部５６０では、このイネーブル信号ＥＮが”Ｈ”状態の期間のクロック数を計測することで、１フレーム分すなわち等長化単位の符号量を知ることができる。
【０１５７】
ＳＤＴＩ受信部１０８に入力されるストリームがフレーム毎に分離されていない場合について説明する。この場合、ＳＤＴＩ受信部１０８では、フレームの境界を知ることができないため、ＭＰＥＧ  ＥＳは、フレームとは無関係に、連続的に出力され、記録側ＭＦＣ１０６のバッファに溜め込まれる。最初のフレームでは、記録側ＭＦＣ１０６において、バッファに溜め込まれたＭＰＥＧ  ＥＳがデコードされ、フレームの後端が検出されると、ＳＤＴＩ受信部１０８に対してリクエスト信号ＲＱが”Ｌ”状態とされ、ＭＰＥＧ  ＥＳの出力停止が要求される。
【０１５８】
この要求に対して、ＳＤＴＩ受信部１０８では、上述したように、所定クロックの遅れを以て実際のストリーム出力が停止される。そのため、記録側ＭＦＣ１０６では、バッファに溜め込まれたストリームの処理が終了してバッファからストリームが掃き出されないうちに、次のフレームのストリームが入力されることになる。
【０１５９】
すなわち、記録側ＭＦＣ１０６において、バッファに最初に溜め込まれたフレームの後端が検出されると、ＳＤＴＩ受信部１０８に対して、ストリームの出力の停止を要求するリクエスト信号ＲＱが送られると共に、そのフレームのストリームがバッファから掃き出される。送られたリクエスト信号ＲＱによりストリームの出力が停止されるまでの間に供給された、次フレームのストリームが、バッファに溜め込まれる。
【０１６０】
記録側ＭＦＣ１０６により、フレーム同期信号に基づきＳＤＴＩ受信部１０８にリクエスト信号ＲＱが送られ、次フレームのストリームが要求される。この要求により、前回のリクエスト信号ＲＱによるストリーム出力停止で途切れた部分の続きのストリームがＳＤＴＩ受信部１０８から出力され、記録側ＭＦＣ１０６のバッファに溜め込まれる。記録側ＭＦＣ１０６で、前回の要求で溜め込まれバッファに残っているストリームと、今回の要求でバッファに溜め込まれたストリームとがあわせて処理され、フレーム後端が検出される。
【０１６１】
フレーム後端が検出されると、上述と同様にして、記録側ＭＦＣ１０６からＳＤＴＩ受信部１０８に対して、ストリーム出力停止を要求するリクエスト信号ＲＱが送られる。ＳＤＴＩ受信部１０８では、同様にして、所定クロック遅れてストリーム出力が停止され、記録側ＭＦＣ１０６のバッファには、その次のフレームのストリームが所定クロック分溜め込まれる。この処理は、ＳＤＴＩ受信部１０８に対するストリームの入力が終了するまで繰り返されることになる。
【０１６２】
イネーブル信号ＥＮは、ビットストリームと共に伝送され、ビットストリームの有効期間を示す。上述のようにして処理が繰り返されることにより、イネーブル信号ＥＮの”Ｈ”状態の期間は、実質的に、ＳＤＴＩ受信部１０８から出力されるストリームの１フレーム期間と等しくなる。したがって、符号量計測部５６０でイネーブル信号ＥＮの長さを計測することで、１フレーム分すなわち等長化単位の符号量を知ることができる。
【０１６３】
但し、この場合において、ＳＤＴＩ受信部１０８に供給されるストリームの最初のフレームは、イネーブル信号ＥＮが１フレームより、所定クロック分、長くなり、最終フレームでは、所定クロック分、短くなる。
【０１６４】
なお、等長化単位の符号量の計測方法は、上述した方法に限られない。例えば、ＭＰＥＧ  ＥＳの各ヘッダを検出し、ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｈｅａｄｅｒ＿ｃｏｄｅ、ｇｒｏｕｐ＿ｏｆ＿ｐｉｃｔｕｒｅｓ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまたはｐｉｃｔｕｒｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅから、次フレームのｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｅｎｄ＿ｃｏｄｅまでの長さを計測するようにしてもよい。同様に、ｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｈｅａｄｅｒ＿ｃｏｄｅ、ｇｒｏｕｐ＿ｏｆ＿ｐｉｃｔｕｒｅｓ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまたはｐｉｃｔｕｒｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅから、次フレームのｓｅｑｕｅｎｃｅ＿ｈｅａｄｅｒ＿ｃｏｄｅ、ｇｒｏｕｐ＿ｏｆ＿ｐｉｃｔｕｒｅｓ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまたはｐｉｃｔｕｒｅ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅまでの長さを計測するようにもできる。これらの方法では、ヘッダ情報はバイト毎に整列されている単位なので（図１６Ａ参照）、可変長符号の復号を行う必要がない。各ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを検出するためのパターンマッチング手段と、クロックを計測するカウンタがあればよい。
【０１６５】
また、ストリームの入力時に、スタッフィングが取り除かれることがある。この場合には、削除されたスタッフィングは計測せずに、有効な記録情報量だけが抽出されるようにする。すなわち、記録されるべき符号量だけが計測されるようにする。
【０１６６】
ストリームからシーケンスヘッダ２のパラメータを抽出してｂｉｔ＿ｒａｔｅ＿ｖａｌｕｅを調べることも考えられるが、ｂｉｔ＿ｒａｔｅ＿ｖａｌｕｅは、ピクチャ単位あるいはＧＯＰ単位の符号量を規定するものではないことと、上述のスタッフィングも含まれたビットレートであることから、好ましくない。
【０１６７】
次に、この発明の実施の第２の形態について説明する。この実施の第２の形態では、等長化単位の符号量が規定の量を超えたフレームを、例えばブラック表示やグレー表示を行うような、符号量の少ないフレームと差し替える。このとき、ピクチャヘッダ９におけるｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅをＩピクチャを示す値に、マクロブロックヘッダ１４におけるｍａｃｒｏｂｌｏｃｋ＿ｔｙｐｅを「Ｉｎｔｒａ」を示す値に、それぞれ変更する。さらに、そのフレームの全てのマクロブロックにおいて、ＤＣ成分をブラックやグレーを表す値とし、ＡＣ成分を０とする。
【０１６８】
このように、符号量が等長化単位に規定された符号量を超過したフレームを、予め決められた別のフレームで置き換えることによって、シンタクスエラーを回避すると共にテープフォーマットを遵守しながら、ストリームの連続性を維持することができる。
【０１６９】
なお、符号量が等長化単位に規定された符号量を超過したフレームを、ブラックやグレーを表示するフレームで置き換えるのは、これらが最も符号量が小さくなる画像パターンだからである。すなわち、色情報を持たない無彩色の単一画像を表示するフレームが符号量が少ないと考えられる。等長化単位の符号量が、等長化単位に対して規定された符号総量よりも小さくなる画像パターンであれば、他のものでも適用できる。
【０１７０】
図２７は、この実施の第２の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示す。なお、図２７において、上述した図３と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この図２７の構成では、上述した図３の構成に対して、符号量計測部５６０においてストリーム発生器５３２と、スイッチ回路５３３とが追加されている。
【０１７１】
ストリーム発生器５３２は、例えばブラックが表示されるようなストリームを発生し、出力する。スイッチ回路５３３は、符号量計測器５３０の計測結果に基づきメモリ５３１およびストリーム発生器５３２の出力を切り換えて、ＥＣＣエンコーダ５１４に供給する。端子５１２から入力されたストリームは、メモリ５３１に溜め込まれると共に、符号量計測器５３０に供給され、上述した実施の第１の形態のようにして等長化単位の符号量が計測される。メモリ５３１は、メモリ５３１に溜め込まれたストリームが、符号量計測器５３０による対応するストリームの符号量の計測が終了するまで出力されないように、制御される。
【０１７２】
計測された符号量が規定値を超えていなければ、スイッチ回路５３３でメモリ５３１側が選択され、メモリ５３１に溜め込まれているストリームが読み出される。メモリ５３１から読み出されたストリームは、スイッチ回路５３３およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１７３】
一方、符号量計測器５３０で計測された符号量が規定値を超えていれば、スイッチ回路５３３でストリーム発生器５３２側が選択され、ストリーム発生器５３２で発生されたブラックやグレーのストリームがスイッチ回路５３３およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１７４】
ストリーム発生器５３２は、例えば、メモリを有し、このメモリに、ブラックを表すマクロブロックまたはＤＣＴブロックのデータや、各ヘッダ情報が予め格納される。このメモリに格納されたデータをクロックに従い順に読み出すことで、ストリーム発生器５３２からブラックを表すストリームを出力することができる。これに限らず、所定の手順に従って順次データを出力し、ブラックを表すストリームを出力するようにしてもよい。
【０１７５】
次に、この発明の実施の第３の形態について説明する。この実施の第３の形態では、等長化単位の符号量が規定の量を超えたフレームを、例えばＭＰＥＧ２における前方参照を行うＰピクチャのフレームに置き換える。等長化単位の符号量が規定の量を超えたフレームのストリームにおいて、ピクチャヘッダ９のｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅをＰピクチャに変更し、全てのマクロブロックを前方参照差分＝０、すなわちＭＣ(Motion Compensation)＝０、ＭＶ(Motion Vector)＝０、Ｎｏｔ  Ｃｏｄｅｄとする。
【０１７６】
このように、符号量が等長化単位に規定された符号量を超過したフレームを、前方参照を行うフレームで置き換えることによって、シンタクスエラーを回避すると共にテープフォーマットを遵守しながら、ストリームの連続性を維持することができる。さらに、置き換えられたフレームで形成される画像は、前方参照を行い形成されるので、元の画像と大きく異なることもない。
【０１７７】
この実施の第３の形態では、上述した図２７の、実施の第２の形態の構成をそのまま適用することができる。ここで、ストリーム発生器５３２は、メモリを有し、このメモリに、上述した、ピクチャヘッダ９のｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅがＰピクチャを示す値とされ、全てのマクロブロックが前方参照＝０を示す値とされたフレームのストリームが予め記憶される。
【０１７８】
端子５１２から入力されたストリームは、メモリ５３１に溜め込まれると共に、符号量計測器５３０に供給され、上述した実施の第１の形態のようにして等長化単位の符号量が計測される。メモリ５３１は、メモリ５３１に溜め込まれたストリームが、符号量計測器５３０による対応するストリームの符号量の計測が終了するまで出力されないように、制御される。
【０１７９】
計測された符号量が規定値を超えていなければ、スイッチ回路５３３でメモリ５３１側が選択され、メモリ５３１に溜め込まれているストリームが読み出され、スイッチ回路５３３およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。一方、符号量計測器５３０で計測された符号量が規定値を超えていれば、スイッチ回路５３３でストリーム発生器５３２側が選択され、ストリーム発生器５３２で発生されたＰピクチャのストリームがスイッチ回路５３３およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１８０】
なお、この実施の第３の形態は、ｐｉｃｔｕｒｅ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｔｙｐｅとしてＩピクチャしか許されない機器には適用できない。
【０１８１】
次に、この発明の実施の第４の形態について説明する。この実施の第４の形態では、等長化単位の符号量が規定の量を超えたフレームを、等長化単位の符号量が規定値を超えないことが既に確認されている、当該フレームよりも時間的に前のフレームのストリームで置換する。
【０１８２】
図２８は、この実施の第４の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示す。なお、図２８において、上述した図３と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この図２８の構成では、上述した図３の構成に対して、符号量計測部５６０においてメモリ５４０と、スイッチ回路５４１とが追加されている。
【０１８３】
端子５１２から入力されたストリームは、メモリ５３１に溜め込まれると共に、符号量計測器５３０に供給され、上述した実施の第１の形態のようにして等長化単位の符号量が計測される。メモリ５３１は、メモリ５３１に溜め込まれたストリームが、符号量計測器５３０による対応するストリームの符号量の計測が終了するまで出力されないように、制御される。
【０１８４】
符号量計測器５３０による計測の結果、等長化単位の符号量が規定値を超えていないとされれば、メモリ５３１から対応するストリームが読み出され、メモリ５４０に溜め込まれる。それと共に、スイッチ回路５４１でメモリ５３１側が選択され、メモリ５３１から読み出されたストリームは、スイッチ回路５３３およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１８５】
一方、符号量計測器５３０で計測された符号量が規定値を超えていれば、スイッチ回路５３３でメモリ５４０側が選択され、メモリ５４０に溜め込まれた過去のフレーム（前フレーム）のストリームが読み出され、スイッチ回路５４０およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１８６】
この実施の第４の形態によれば、計測の結果、等長化単位の符号量が規定値を越えていないストリームでフレーム単位で、メモリ５４０が更新される。そして、符号量が等長化単位に規定された符号量を超えたストリームがメモリ５４０に溜め込まれたストリームで置き換えられる。こうすることで、シンタクスエラーを回避すると共にテープフォーマットを遵守しながら、ストリームの連続性を維持することができる。さらに、符号量が等長化単位に規定された符号量を超えたストリームのフレームが、最も近い過去のフレームで置き換えられるため、形成される画像が元の画像と大きく異なることもない。
【０１８７】
次に、この発明の実施の第５の形態について説明する。この実施の第５の形態では、等長化単位の符号量が規定の量を超えたフレームに対し、各マクロブロックのＤＣＴ係数の高次成分を削除する。これにより、当該フレームの符号量を等長化単位の規定値以下に抑えることができる。
【０１８８】
図２９は、この実施の第５の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示す。なお、図２９において、上述した図３と共通する部分には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。この図２９の構成では、上述した図３の構成に対して、符号量計測部５６０においてローパスフィルタ（ＬＰＦ）５５０と、スイッチ回路５５１とが追加されている。ＬＰＦ５５０は、ＤＣＴ係数の高次成分を所定に削除するものである。
【０１８９】
端子５１２から入力されたストリームは、メモリ５３１に溜め込まれると共に、符号量計測器５３０に供給され、上述した実施の第１の形態のようにして等長化単位の符号量が計測される。メモリ５３１は、メモリ５３１に溜め込まれたストリームが、符号量計測器５３０による対応するストリームの符号量の計測が終了するまで出力されないように、制御される。
【０１９０】
符号量計測器５３０による計測の結果、等長化単位の符号量が規定値を超えていないとされれば、スイッチ回路５５１でメモリ５３１側が選択され、メモリ５３１から読み出されたストリームがスイッチ回路５５１およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１９１】
一方、符号量計測器５３０で計測された符号量が規定値を超えていれば、スイッチ回路５５１でＬＰＦ５５０側が選択される。メモリ５３１から読み出されたＭＰＥＧ  ＥＳがＬＰＦ５５０に供給され、ＤＣＴ係数の高次成分を所定に削除され、等長化単位の符号量が規定値以下に抑えられる。ＬＰＦ５５０から出力されたＭＰＥＧ  ＥＳは、スイッチ回路５５１およびスイッチ回路５１３を介してＥＣＣエンコーダ５１４に供給される。
【０１９２】
上述した、ＬＰＦ５５０でのＤＣＴ係数の高次成分の削除方法としては、次の２通りが考えられる。
（１）フレーム中の全マクロブロックについて、所定次数以上のＤＣＴ係数を全て削除する。すなわち、ＤＣＴ係数において周波数制限を行う。
（２）原則として、フレーム中の全マクロブロックについて、最高次のＤＣＴ係数を全て削除する。このとき、所定次数以下のＤＣＴ係数は、削除しない。
【０１９３】
上述の（２）の最高次のＤＣＴ係数を全て削除する方法で、所定次数以下のＤＣＴ係数を保護しているのは、フラットな画像などの、周波数成分が少ない画像を保護するためである。
【０１９４】
図３０は、ＬＰＦ５５０の構成の例を示す。図３０Ａは、入力されたストリームの可変長符号を復号化してＤＣＴ係数の高次成分を削除する一例の構成を示す。図３０Ａにおいて、入力されたＭＰＥＧ  ＥＳの可変長符号が可変長符号復号器５５５で復号され、ＤＣＴ係数が抜き出される。抜き出されたＤＣＴ係数に対して、上述した（１）の所定次数以上のＤＣＴ係数を全て削除する処理、あるいは、（２）の所定次数以下の係数を残しつつ最高次数のＤＣＴ係数を全て削除する処理が行われ、ＤＣＴ係数の高次成分が削除される。ＤＣＴ係数の高次成分が削除されたストリームは、可変長符号符号化器５５６に供給され、可変長符号化され、ＭＰＥＧ  ＥＳとされて出力される。
【０１９５】
図３０Ｂは、入力されたストリームの可変長符号を分解してＤＣＴ係数の高次成分を削除する一例の構成を示す。入力されたＭＰＥＧ  ＥＳの可変長符号が可変長符号分解器５５７で符号語に分解され、符号と符号長とが出力される。この符号と符号長とに基づき、所定次数以上のＤＣＴ係数、あるいは、最高次数のＤＣＴ係数および所定次数以下の係数の位置が判別され、それらが削除される。そして、（１）所定次数以上のＤＣＴ係数あるいは（２）所定次数以下の係数が残されつつ最高次数のＤＣＴ係数が削除されたストリームは、可変長符号接続器５５８に供給され、可変長符号が再接続され、ＭＰＥＧ  ＥＳとされて出力される。
【０１９６】
ここで、ＤＣＴ係数の削除は、メモリを利用して行うことができる。例えば、図３０Ａの構成を例にとると、可変長符号復号器５５５で復号された出力は、メモリ上に展開される。そして、このメモリから可変長符号符号化器５５６によりデータが読み出される際に、所定にアドレス制御することにより、削除すべき次数以外のＤＣＴ係数を読み出すようにする。読み出されたＤＣＴ係数は、可変長符号符号化器５５６に供給され、可変長符号化されＭＰＥＧ  ＥＳとされる。メモリを利用したこの処理は、図３０Ｂの構成でも同様に適用することができる。
【０１９７】
なお、図３０Ａおよび図３０Ｂで説明したＬＰＦ５５０の構成および動作は、記録側ＭＦＣ１０６を制御して実現することができる。
【０１９８】
この実施の第５の形態によれば、可変長符号の復号化や分解を行い、それを再度符号化または接続する必要があるが、全画面から一様に情報が省略されるため、画面の特定の箇所に歪みが生じることがない。
【０１９９】
上述では、この発明がＭＰＥＧ方式で圧縮符号化されたストリームに適用された場合について説明したが、これはこの例に限定されない。例えばＪＰＥＧ(Joint Photographic Experts Group)のような、他の方式で圧縮符号化されたストリームが入力される機器に対して、この発明を広く適用させることができる。
【０２００】
また、上述では、この発明がＭＰＥＧ  ＥＳを記録媒体に記録する記録再生装置に適用されるように説明したが、これはこの例に限定されない。この発明は、記録再生装置に限らず、圧縮符号化されたストリームを扱う映像、音響機器に対して、広く適用することができる。
【０２０１】
さらに、上述では、記録媒体を磁気テープであるとして説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、ＭＯ(Magneto-Optical)ディスクのようなディスク状記録媒体の場合でも、この発明を適用することができる。また、これに限らず、可変長符号でエンコードされたストリームを、等長化単位で規定された符号量で記録媒体に記録する記録機器であれば、例えばディスクレコーダやＲＡＭ(Random Access Memory)レコーダなどの、他の記録媒体を用いた記録機器にも適用することができる。
【０２０２】
さらにまた、上述では、この発明がビデオ信号を圧縮符号化したストリームを扱う記録再生装置に適用された場合について説明したが、これはこの例に限定されない。例えば、ＡＣ−３(Audio Code Number 3)、ＡＡＣ(Advanced Audio Coding)、ｄｔｓ(Digital Theater Systems)、ＡＴＲＡＣ(Adaptive Transform Acoustic Coding)といった、音声圧縮技術を用いた音響記録装置に、この発明の原理を適用することが可能である。
【０２０３】
また、上述では、入力されたＭＰＥＧ  ＥＳにおいて等長化単位の符号量が規定値を超えているときに、記録の停止、ストリームの差し替えまたはＤＣＴ係数の削除を行うように説明したが、これはこの例に限定されるものではない。例えば、入力されたＭＰＥＧ  ＥＳにおいて等長化単位の符号量が規定値を超えていても、記録媒体にはそのまま記録し、その際に、記録媒体の所定の領域、例えばシステム領域にその旨を記録するようにしても良い。この場合、この記録媒体を再生する際に、再生機側で、符号量が規定値を超えた等長化単位のストリームに対して所定の処理が施される。
【０２０４】
さらに、エンコーダがベースバンド信号をエンコードする際に等長化が行えないような場合に、この発明を適用することによって、エンコーダの能力不足を救済することができる。
【０２０５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、可変長符号を用いてエンコードされたストリームを、所定単位で等長化して記録媒体に記録する際に、入力されたストリームの等長化単位の符号量を計測し、計測された符号量が所定量以上である場合に対処可能とされている。そのため、規定のビットレートを超えるストリームが入力された場合でも、記録回路の破綻、記録媒体の破綻すなわち記録媒体上の記録フォーマットの破綻、再生画像における重大な画像の乱れ、不正な記録媒体の作成などのトラブルを防止できるという効果がある。
【０２０６】
また、エンコーダがベースバンド信号をエンコードする際に等長化が行えないような場合に、この発明を適用することによって、エンコーダの能力不足を救済することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気テープを記録媒体としてベースバンド信号の記録、再生を行うＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図２】ビデオ信号がＭＰＥＧ２方式でエンコードされたストリームの記録、再生を行うＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の第１の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図４】ＭＰＥＧ２のデータの階層構造を概略的に示す略線図である。
【図５】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図６】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図７】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図８】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図９】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１０】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１１】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１２】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１３】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１４】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１５】ＭＰＥＧ２のストリーム中に配されるデータの内容とビット割り当てを示す略線図である。
【図１６】データのバイト単位の整列を説明するための図である。
【図１７】ＭＰＥＧストリームのヘッダを具体的に示す略線図である。
【図１８】この発明に適用可能な記録再生装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】磁気テープ上に形成されるトラックフォーマットの一例を示す略線図である。
【図２０】ビデオエンコーダの出力の方法と可変長符号化を説明するための略線図である。
【図２１】ビデオエンコーダの出力の順序の並び替えを説明するための略線図である。
【図２２】順序の並び替えられたデータをシンクブロックにパッキングする処理を説明するための略線図である。
【図２３】ＥＣＣエンコーダのより具体的な構成を示すブロック図である。
【図２４】メインメモリのアドレス構成の一例を示す略線図である。
【図２５】ＳＤＴＩ受信部と記録側ＭＦＣとの間のインターフェイスを概略的に示すブロック図である。
【図２６】ＳＤＴＩ受信部と記録側ＭＦＣとの間でやりとりされる信号の一例のタイムチャートを示す。
【図２７】この発明の実施の第２および第３の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図２８】この発明の実施の第４の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図２９】この発明の実施の第５の形態によるＶＴＲの基本的な構成を示すブロック図である。
【図３０】ＬＰＦの構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・シーケンスヘッダコード、２・・・シーケンスヘッダ、３・・・シーケンス拡張、４・・・拡張およびユーザデータ、５・・・ＧＯＰスタートコード、６・・・ＧＯＰヘッダ、７・・・ユーザデータ、８・・・ピクチャスタートコード、９・・・ピクチャヘッダ、１０・・・ピクチャ符号化拡張、１１・・・拡張およびユーザデータ、１２・・・スライススタートコード、１３・・・スライスヘッダ、１４・・・マクロブロックヘッダ、１０１・・・ＳＤＩ受信部、１０２・・・ＭＰＥＧエンコーダ、１０６・・・記録側マルチフォーマットコンバータ（ＭＦＣ）、１０８・・・ＳＤＴＩ受信部、１０９・・・ＥＣＣエンコーダ、１１２・・・磁気テープ、１１３・・・ＥＣＣデコーダ、１１４・・・再生側ＭＦＣ、１１５・・・ＳＤＴＩ出力部、１１６・・・ＭＰＥＧデコーダ、１１８・・・ＳＤＩ出力部、１３７ａ，１３７ｃ・・・パッキング部、１３７ｂ・・・ビデオシャフリング部、１３９・・・外符号エンコーダ、１４０・・・ビデオシャフリング、１４９・・・内符号エンコーダ、５３０・・・符号量計測器、５３１，５４０・・・メモリ、５３２・・・ストリーム発生器、５５０・・・ＬＰＦ、５６０・・・符号量計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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