(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変長で入力されるディジタルデータを単位長のブロックにパッキングするようにしたデータ処理装置において、
可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、上記データパケットの上記単位長より長いオーバーフロー部分を上記単位長より短い上記データパケットが詰め込まれた上記第１のブロックの空き部分に詰め込む手段と、
長さが０のデータパケットが納められると共に上記オーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックを生成する手段と
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項２】
請求の範囲１に記載のデータ処理装置において、
上記第２のブロックは、上記単位長を有し、上記長さが０であることを表す情報が格納されると共に、上記長さが０であることを表す情報以外の部分が所定値のデータで埋められることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項３】
請求の範囲１に記載のデータ処理装置において、
上記第１のブロックと上記第２のブロックとは、それぞれ選択されて共通の処理で扱われることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項４】
請求の範囲１に記載のデータ処理装置において、
上記第２のブロックは、上記長さが０であることを表す情報だけからなることを特徴とするデータ処理装置。
【請求項５】
請求の範囲４に記載のデータ処理装置において、
上記第１のブロックおよび上記第２のブロックを格納する第１の領域と、上記オーバーフロー部分を格納する第２の領域と、上記第１および第２の領域とは異なる第３の領域とを有する第１のメモリ手段と、
上記第１のメモリ手段の上記第２の領域から読み出された上記オーバーフロー部分を、上記第１のメモリ手段の上記第１の領域から読み出された上記第１あるいは第２のブロックの、上記単位長より長さが短い部分に、上記単位長に収まるように順に詰め込むパッキング手段と、
上記パッキング手段で上記単位長に詰め込まれたブロックを格納する第２のメモリ手段と、
上記第２のメモリ手段に格納されたブロックに対して外符号パリティを付加して上記第２のメモリに書き戻す外符号エンコード手段と、
上記外符号エンコード手段によって上記外符号パリティを付加されたブロックを上記第２のメモリ手段から読み出し、上記第１のメモリの第３の領域に書き込む手段と
を有することを特徴とするデータ処理装置。
【請求項６】
可変長で入力されるディジタルデータを単位長のブロックにパッキングするようにしたデータ処理方法において、
可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、上記データパケットの上記単位長より長いオーバーフロー部分を上記単位長より短い上記データパケットが詰め込まれた上記第１のブロックの空き部分に詰め込むステップと、
長さが０のデータパケットが納められると共に上記オーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックを生成するステップと
を有することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項７】
可変長のパケットで入力されるディジタルデータをエラー訂正符号化の単位長のブロックにパッキングし、積符号を用いてエラー訂正符号化するようにした記録装置において、
可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、上記データパケットの上記単位長より長いオーバーフロー部分を上記単位長より短い上記データパケットが詰め込まれた上記第１のブロックの空き部分に詰め込む手段と、
長さが０のデータパケットが納められると共に上記オーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックが生成される手段と、
複数の上記第１のブロックと、複数の上記第２のブロックとからなるデータブロックに対して積符号によるエラー訂正符号化を施し、上記単位長のブロック毎に同期パターンおよびＩＤとを付加して記録データを形成する記録データ形成手段と、
上記記録データ形成手段で形成された上記記録データを記録媒体に記録する記録手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項８】
請求の範囲７に記載の記録装置において、
上記第２のブロックは、上記単位長を有し、上記長さが０であることを表す情報が格納されると共に、上記長さが０であることを表す情報以外の部分が所定値のデータで埋められることを特徴とする記録装置。
【請求項９】
請求の範囲７に記載の記録装置において、
上記第１のブロックと上記第２のブロックとは、それぞれ選択されて共通の処理で扱われることを特徴とする記録装置。
【請求項１０】
請求の範囲７に記載の記録装置において、
上記第２のブロックは、上記長さが０であることを表す情報だけからなることを特徴とする記録装置。
【請求項１１】
請求の範囲１０に記載の記録装置において、
上記第１のブロックおよび上記第２のブロックを格納する第１の領域と、上記オーバーフロー部分を格納する第２の領域と、上記第１および第２の領域とは異なる第３の領域とを有する第１のメモリ手段と、
上記第１のメモリ手段の上記第２の領域から読み出された上記オーバーフロー部分を、上記第１のメモリ手段の上記第１の領域から読み出された上記第１あるいは第２のブロックの、上記単位長より長さが短い部分に、上記単位長に収まるように順に詰め込むパッキング手段と、
上記パッキング手段で上記単位長に詰め込まれたブロックを格納する第２のメモリ手段と、
上記第２のメモリ手段に格納されたブロックに対して外符号パリティを付加して上記第２のメモリに書き戻す外符号エンコード手段と、
上記外符号エンコード手段によって上記外符号パリティを付加されたブロックを上記第２のメモリ手段から読み出し、上記第１のメモリの第３の領域に書き込む手段と、
上記第２のメモリの第３の領域から読み出されたブロックに対して内符号パリティを付加する内符号エンコード手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項１２】
可変長のパケットで入力されるディジタルデータをエラー訂正符号化の単位長のブロックにパッキングし、積符号を用いてエラー訂正符号化するようにした記録方法において、
可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、上記データパケットの上記単位長より長いオーバーフロー部分を上記単位長より短い上記データパケットが詰め込まれた上記第１のブロックの空き部分に詰め込むステップと、
長さが０のデータパケットが納められると共に上記オーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックが生成されるステップと、
複数の上記第１のブロックと、複数の上記第２のブロックとからなるデータブロックに対して積符号によるエラー訂正符号化を施し、上記単位長のブロック毎に同期パターンおよびＩＤとを付加して記録データを形成する記録データ形成のステップと、
上記記録データ形成のステップで形成された上記記録データを記録媒体に記録するステップと
を有することを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、特に放送局での使用に好適で、互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号を統一的に扱うようにしたデータ処理装置および方法、ならびに、記録装置および方法に関する。
背景技術
近年では、ディジタル放送の実施などに伴い、様々な画像フォーマットが提案されている。従来から存在する、フレーム周波数が２９．９７Ｈｚのインターレス走査で４８０ライン×３２０画素（それぞれ有効ライン数および有効水平画素数）のものや、フレーム周波数が２５Ｈｚのインターレス走査で５７６ライン×３８４画素のフォーマットに加えて、ビデオ信号のデータレート（２５Ｍｂｐｓ）、走査モード（インターレスあるいはプログレッシブ）およびフレーム周波数（２３．９７６Ｈｚ、２５Ｈｚ、２９．９７Ｈｚ、５０Ｈｚおよび５９．９４Ｈｚ）などの各種モードの組み合わせによる十種類以上のフォーマットが提案されている。
このように、多様な画像フォーマットが提案されるのに伴い、これらの画像フォーマットを共通して統一的に扱えるような、所謂マルチレートに対応したビデオテープレコーダが求められていた。
一方、近年、ビデオテープレコーダにおいて、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磁気テープに記録するようにしたものが普及しつつある。記録は、回転するドラムに設けられた磁気ヘッドによって斜めにトラックを形成する、所謂ヘリカルスキャン方式によって行うのが一般的である。
特にディジタルビデオ信号は、データ量が膨大であるため、データを可変長符号を用いて圧縮符号化し、可変長符号化されたデータを例えば１フレーム期間といった編集単位で等長化して記録するのが一般的である。等長化されたデータを所定サイズのパケットに格納し、パケット毎にパケットの内容を表す情報およびエラー訂正符号を付加し、データブロックを形成する。さらに、このブロックに対して、同期検出を行うためのシンクパターン、ブロックの識別を行うためのブロックＩＤを付加してシンクブロックを構成する。そして、このシンクブロックを、パケットに格納されているデータの種別に応じてグループ化し、グループ単位でシリアルデータとして伝送し、磁気テープに記録する。
従来では、磁気テープに記録する際の最小単位であるこのシンクブロックの長さは、１種類に定められていた。ここで、上述したマルチレートに対応したビデオテープレコーダを考える。磁気テープへの記録は、編集が容易なように、例えばフレームに対応してトラックが形成される。したがって、シンクブロックの長さは、フレーム周波数やデータ量と密接な関係を有する。そのため、異なる複数のフォーマットにそれぞれ対応できるように、最適なシンクブロック長を選択するのは、非常に困難であった。
さらに、従来では、各フォーマットそれぞれに対応した信号処理回路を、共通の構成で実現できなかった。そのため、従来では、マルチレートのビデオテープレコーダを実現するためには、対応可能なフォーマットの数だけ信号処理回路を用意する必要があり、回路規模が膨大となり装置のコストアップにつながっていた。
さらにまた、１トラック中のシンクブロックの数も、ビデオ信号やオーディオ信号のデータレートに依存し、シンクブロックの長さから一意に決まってしまう。そのため、マルチレートに対応させるために記録するデータのレートを変化させようとしても、融通が効かず、マルチレート対応のビデオテープレコーダの実現が困難であった。
これを解決するために、ビデオデータなどが格納されない、ダミーのシンクブロックを用いて各フォーマットにおけるシンクブロック数に柔軟性を持たせる方法が提案されている。データが記録されないダミーのシンクブロックを用いて、例えばトラック当たりの記録量を調節して、複数のフォーマットに容易に対応できるようにする。
一方、ディジタルビデオ信号の記録再生を行うビデオテープレコーダに対して、特に放送局などでの使用に際し、より高画質化が求められている。上述した可変長符号を用いた圧縮符号化においては、高画質化に伴い、記録媒体に記録されるデータ容量が大きくなる。そのため、記録媒体をより効率的に使用でき、高画質化を実現できるような記録装置が求められていた。
発明の開示
したがって、この発明の目的は、ダミーのシンクブロックを利用することで記録媒体の効率的な使用を可能とし、高画質化を実現できるようなデータ処理装置および方法、ならびに、記録装置および方法を提供することにある。
この発明は、上述した課題を解決するために、可変長で入力されるディジタルデータを単位長のブロックにパッキングするようにしたデータ処理装置において、可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、データパケットの単位長より長いオーバーフロー部分を単位長より短いデータパケットが詰め込まれた第１のブロックの空き部分に詰め込む手段と、長さが０のデータパケットが納められると共にオーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックを生成する手段とを有することを特徴とするデータ処理装置である。
また、この発明は、可変長で入力されるディジタルデータを単位長のブロックにパッキングするようにしたデータ処理方法において、可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、データパケットの単位長より長いオーバーフロー部分を単位長より短いデータパケットが詰め込まれた第１のブロックの空き部分に詰め込むステップと、長さが０のデータパケットが納められると共にオーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックを生成するステップとを有することを特徴とするデータ処理方法である。
また、この発明は、可変長のパケットで入力されるディジタルデータをエラー訂正符号化の単位長のブロックにパッキングし、積符号を用いてエラー訂正符号化するようにした記録装置において、可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、データパケットの単位長より長いオーバーフロー部分を単位長より短いデータパケットが詰め込まれた第１のブロックの空き部分に詰め込む手段と、長さが０のデータパケットが納められると共にオーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックが生成される手段と、複数の第１のブロックと、複数の第２のブロックとからなるデータブロックに対して積符号によるエラー訂正符号化を施し、単位長のブロック毎に同期パターンおよびＩＤとを付加して記録データを形成する記録データ形成手段と、記録データ形成手段で形成された記録データを記録媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とする記録装置である。
また、この発明は、可変長のパケットで入力されるディジタルデータをエラー訂正符号化の単位長のブロックにパッキングし、積符号を用いてエラー訂正符号化するようにした記録方法において、可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、データパケットの単位長より長いオーバーフロー部分を単位長より短いデータパケットが詰め込まれた第１のブロックの空き部分に詰め込むステップと、長さが０のデータパケットが納められると共にオーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックが生成されるステップと、複数の第１のブロックと、複数の第２のブロックとからなるデータブロックに対して積符号によるエラー訂正符号化を施し、単位長のブロック毎に同期パターンおよびＩＤとを付加して記録データを形成する記録データ形成のステップと、記録データ形成のステップで形成された記録データを記録媒体に記録するステップとを有することを特徴とする記録方法である。
上述したように、この発明は、可変長のデータパケットを単位長の複数の第１のブロックに先頭から詰め込み、データパケットの単位長より長いオーバーフロー部分を単位長より短いデータパケットが詰め込まれた第１のブロックの空き部分に詰め込むようにされ、さらに、長さが０のデータパケットが納められると共にオーバーフロー部分を詰め込むことができるようにされた第２のブロックを生成するようにしているため、オーバーフロー部分のデータをより多く詰め込むことができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明の一実施形態について説明する。この発明では、その長さ情報が〔０〕であるデータパケットが格納されているシンクブロックである、ヌルシンク（ＮｕｌｌＳｙｎｃ）を定義する。ヌルシンクにおいて、長さ情報に続くデータは、〔００〕であり、シンクブロック全体を埋める。このヌルシンクを用いることで、異なる複数の画像フォーマットにおけるシンクブロック数に柔軟性を持たせることが可能とし、複数の異なるフォーマットのビデオ信号の記録を、統一的に行うことができるようにした。
この一実施形態による記録再生装置においては、互いに異なる複数のフォーマットのビデオ信号が統一的に扱われる。例えば、ＮＴＳＣ方式に基づいた５２５本／６０ＨｚのシステムおよびＰＡＬ方式に基づいた６２５本／５０Ｈｚのシステムによるビデオ信号が統一的に扱われるのに加えて、インターレス走査でライン数が１０８０本のシステム（以下、１０８０ｉ方式と称する）、プログレッシブ走査（ノンインターレス）でライン数がそれぞれ４８０本、７２０本、１０８０本のシステム（それぞれ４８０ｐ方式、７２０ｐ方式、１０８０ｐ方式と称する）など、ディジタルテレビジョン放送の方式として認められている信号が、統一的に扱われる。すなわち、殆ど共通のハードウェアによって、異なるフォーマットのビデオ信号を記録・再生することができる。
また、この一実施形態では、ビデオ信号およびオーディオ信号は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  ２）方式に基づき圧縮符号化される。周知のように、ＭＰＥＧ２は、動き補償予測符号化と、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）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、階層構造をなしており、下位から、ブロック層、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となっている。
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、複数のＤＣＴブロックで構成される。スライス層は、ヘッダ部と、行間をまたがらない任意個のマクロブロックより構成される。ピクチャ層は、ヘッダ部と、複数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（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）層は、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。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、ヘッダ部と複数のＧＯＰとから構成される。
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。可変長符号系列は、可変長符号を復号化しなければデータの境界を検出できない。
また、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先頭には、それぞれ、バイト単位に整列された識別コード（スタートコードと称される）が配される。なお、上述した各層のヘッダ部は、ヘッダ、拡張データまたはユーザデータをまとめて記述したものである。ヘッダ部は、それぞれ可変長符号系列である。
シーケンス層のヘッダには、画像（ピクチャ）のサイズ（縦横の画素数）が記述される。ＧＯＰ層のヘッダには、タイムコードおよびＧＯＰを構成するピクチャ数が記述される。
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（詳細は後述する）。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は付加されない。すなわち、これらは、１つの可変長符号系列ではない。
詳細は後述するが、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。
ＭＰＥＧ２方式では、データが少なくともマクロブロック単位で揃わないと、画像データとして復号化を行うことができない。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。
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、予測符号化による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、この一実施形態では、１つのＧＯＰが１枚のＩピクチャからなるようにしている。
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等長化される。
さらに、この一実施形態では、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。
第１図は、この一実施形態による記録再生装置１００の構成の一例を示す。先ず、この構成を概略的に説明する。記録時には、所定の方式のディジタルビデオ信号が端子１０１から入力される。このビデオ信号は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２で可変長符号化されて、可変長符号化（ＶＬＣ）データとして出力される。このデータは、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  Ｐｈａｓｅ  ２）に準拠したエレメンタリーストリーム（ＥＳ）である。この出力は、セレクタ１０３の一方の入力端に供給される。
一方、端子１０４は、様々なフォーマットを包含できるように、ＡＮＳＩ／ＳＭＰＴＥ  ３０５Ｍによって規定されたインターフェイスである、ＳＤＴＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のフォーマットのデータが入力される。端子１０４から、ＭＰＥＧ２のエレメンタリーストリームを含んだ信号が入力される。この信号は、ＳＤＴＩ受信回路１０５で同期検出される。そして、バッファに一旦溜め込まれ、エレメンタリーストリームを抜き出される。抜き出されたエレメンタリーストリームは、セレクタ１０３の他方の入力端に供給される。
セレクタ１０３で選択され出力されたエレメンタリーストリームは、ストリームコンバータ１０６に供給される。後述するように、ストリームコンバータ１０６では、ＭＰＥＧ２の規定に基づきＤＣＴブロック毎に並べられていたＤＣＴ係数を、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、周波数成分毎に並べ替える。並べ替えられた変換エレメンタリーストリームは、パッキング回路１０７に供給される。
エレメンタリー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。パッキング回路１０７では、マクロブロックが固定枠に流し込まれる。このとき、固定枠からはみ出た部分は、オーバーフロー部分とされ、固定枠のサイズに対して余った部分に順に詰め込まれる。こうしてパッキングされたデータは、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。
ＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ）エンコーダ１０８には、パッキングされたビデオ信号が供給されると共に、例えば端子１０９からディジタルオーディオ信号が供給される。この一実施形態では、非圧縮のディジタルオーディオ信号が扱われる。これらの信号は、ＥＣＣエンコーダ１０８で、シンクブロック毎にシャフリングが行われる。シャフリングが行われることによって、テープ上のパターンに対して、データが均一的に配置されるようになる。それと共に、例えば内符号パリティおよび外符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。そして、エラー訂正符号化されたデータに対して、同期を検出するためのＳＹＮＣパターン、シンクブロックを識別するためのＩＤ、および、記録されるデータの内容に関する情報を示すＤＩＤが付加される。これら、ＳＹＮＣパターン、ＩＤおよびＤＩＤについては、後述する。
ＥＣＣエンコーダ１０８の出力は、図示されない記録符号化回路によって例えばチャンネル符号化され、記録に適した形式に変換され、記録アンプ１１０で増幅されて記録ヘッド１１１に供給される。記録ヘッド１１１で磁気テープ１２０に対してヘリカルスキャン方式で以て記録される。記録方式およびフォーマットについては、詳細は後述する。
再生時には、磁気テープ１２０に記録された信号が再生ヘッド１３０で再生され、再生アンプ１３１に供給される。再生信号は、再生アンプ１３１で等化や波形整形などを施され、図示されない復号回路によってディジタル信号に変換される。再生アンプ１３１から出力された再生ディジタル信号は、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。
ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、記録時に付加されたＳＹＮＣパターンに基づき同期検出が行われ、シンクブロックが切り出される。そして、記録時に付加されたエラー訂正符号に基づき、エラー訂正が行われる。エラーがエラー訂正符号の持つエラー訂正能力を上回って存在するときには、その旨示すエラーフラグが立てられる。そして、デシャフリングが行われ、記録時にシャフリングされたデータが元の順序に並べ直される。
ＥＣＣデコーダ１３２から出力されたビデオデータは、デパッキング回路１３３に供給される。デパッキング回路１３３では、記録時に施されたパッキングを解除する。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。ここで、上述のＥＣＣデコーダ１３２でエラーフラグが立てられていれば、図示されないコンシール回路により、エラー訂正されなかったデータの修整が行われる。データ修整は、例えばデータを全て〔０〕で埋める、あるいは、前フレームのデータに置き替えることでなされる。なお、ＥＣＣデコーダ１３２では、オーディオデータのエラー訂正も行われる。オーディオデータは、例えば端子１３９に導出される。
デパッキング回路１３３の出力は、ストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６と逆の処理がなされる。すなわち、ＤＣＴブロックを通して周波数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ーストリームに変換される。
このエレメンタリーストリームは、ＳＤＴＩ送信回路１３５に供給されることで、ＳＤＴＩフォーマットに変換され、端子１３６に導出される。また、ＭＰＥＧデコーダ１３７に供給されることで、ＭＰＥＧ２の規定に基づいた復号化が行われ、ディジタルビデオ信号に復号されて端子１３８に導出される。
この一実施形態では、磁気テープへの信号の記録は、回転する回転ヘッド上に設けられた磁気ヘッドにより、斜めのトラックを形成する、ヘリカルスキャン方式によって行われる。磁気ヘッドは、回転ドラム上の、互いに対向する位置に、それぞれ複数個が設けられる。すなわち、磁気テープが回転ヘッドに１８０°程度の巻き付け角で以て巻き付けられている場合、回転ヘッドの１８０°の回転により、同時に複数本のトラックを形成することができる。また、磁気ヘッドは、互いにアジマスの異なる２個で一組とされる。複数個の磁気ヘッドは、隣接するトラックのアジマスが互いに異なるように配置される。
第２図は、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。これは、１フレーム当たりのビデオおよびオーディオデータが８トラックで記録される例である。例えばフレーム周波数が２９．９７Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が４８０本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス信号（４８０ｉ信号）およびオーディオ信号が記録される。また、フレーム周波数が２５Ｈｚ、レートが５０Ｍｂｐｓ、有効ライン数が５７６本で有効水平画素数が７２０画素のインターレス信号（５７６ｉ信号）およびオーディオ信号も、第２図と同一のテープフォーマットによって記録できる。
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、８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。第２図に示される例では、１フレームのデータが２重に記録され、前半の８トラックと、後半の８トラックとの間で、トラック番号が入れ替えられると共に、フレーム毎に互いに異なるトラックシーケンスが付される。これにより、アジマスが異なる１組の磁気ヘッドのうち一方が、例えば目詰まりなどにより読み取り不能状態に陥っても、データの再生を行うことができる。
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。なお、この第２図および後述する第３図は、テープ上のセクタの配置を示すものである。
この例では、８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〜Ａ８は、それぞれオーディオデータの１〜８ｃｈ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。Ｌｏｗｅｒ  Ｓｉｄｅのビデオセクタには、所定位置にシステム領域が設けられる。
なお、第２図において、ＳＡＴ１（Ｔｒ）およびＳＡＴ２（Ｔｍ）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（Ｖｇ１，Ｓｇ１，Ａｇ，Ｓｇ２，Ｓｇ３およびＶｇ２）が設けられる。
第２図は、１フレーム当たりのデータを８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４トラック、６トラックなどでの記録することができる。第３図Ａは、１フレームが６トラックのフォーマットである。この例では、１フレームの２重記録は行われず、トラックシーケンスが〔０〕のみとされる。
第３図Ｂに示すように、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。第３図Ｃは、シンクブロックの構成を概略的に示す。詳細は後述するが、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（第３図Ｂ）、例えばビデオセクタが形成される（第３図Ａ）。
第４図は、各トラックにおける記録単位である、シンクブロックの一例を示す。この一実施形態においては、１シンクブロックに対して１個乃至は２個のマクロブロックが格納されると共に、１シンクブロックのサイズは、扱うビデオ信号のフォーマットに応じて長さが可変とされる。第４図Ａに示されるように、１シンクブロックは、先頭から、２バイトのＳＹＮＣパターン、２バイトのＩＤ、１バイトのＤＩＤ、例えば１１２バイト〜２０６バイトの間で可変に規定されるデータ領域および１２バイトのパリティ（内符号パリティ）からなる。なお、データ領域は、ペイロードとも称される。
先頭の２バイトのＳＹＮＣパターンは、同期検出用であり、所定のパターンからなる。固有のパターンに対して一致するＳＹＮＣパターンを検出することで、同期検出が行われる。
ＩＤは、ＩＤ０およびＩＤ１の２つの部分からなり、個々のシンクブロックを識別するための情報が格納される。第５図Ａは、ＩＤ０およびＩＤ１のビットアサインの一例を示す。ＩＤ０は、１トラック中のシンクブロックのそれぞれを識別するための識別情報（ＳＹＮＣＩＤ）が格納される。ＳＹＮＣ  ＩＤは、例えば通し番号である。ＳＹＮＣ  ＩＤは、８ビットで表現される。
ＩＤ１は、シンクブロックのトラックに関する情報が格納される。ＭＳＢ側をビット７、ＬＳＢ側をビット０とした場合、このシンクブロックに関して、ビット７でトラックの上側（Ｕｐｐｅｒ）か下側（Ｌｏｗｅｒ）かが示され、ビット５〜ビット２で、トラックのセグメントが示される。また、ビット１は、トラックのアジマスに対応するトラック番号が示され、ビット０は、このシンクブロックがビデオデータおよびオーディオデータのうち何方のものであるかが示される。
ＤＩＤは、ペイロードに関する情報が格納される。上述したＩＤ１のビット０の値に基づき、ビデオおよびオーディオで、ＤＩＤの内容が異なる。第５図Ｂは、ビデオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、未定義（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）とされている。ビット３および２は、ペイロードのモードであり、例えばペイロードのタイプが示される。ビット３および２は、補助的なものである。ビット１でペイロードに１個あるいは２個のマクロブロックが格納されることが示される。ビット０でペイロードに格納されるビデオデータが外符号パリティであるかどうかが示される。
第５図Ｃは、オーディオの場合のＤＩＤのビットアサインの一例を示す。ビット７〜ビット４は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされている。ビット３でペイロードに格納されているデータがオーディオデータであるか、一般的なデータであるかどうかが示される。ペイロードに対して、圧縮符号化されたオーディオデータが格納されている場合には、ビット３がデータを示す値とされる。ビット２〜ビット０は、ＮＴＳＣ方式における、５フィールドシーケンスの情報が格納される。すなわち、ＮＴＳＣ方式においては、ビデオ信号の１フィールドに対してオーディオ信号は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合、８００サンプルおよび８０１サンプルの何れかであり、このシーケンスが５フィールド毎に揃う。ビット２〜ビット０によって、シーケンスの何処に位置するかが示される。
第４図に戻り、第４図Ｂ〜第４図Ｅは、上述のペイロードの例を示す。第４図Ｂおよび第４図Ｃは、ペイロードに対して、１および２マクロブロックのビデオデータ（可変長符号化データ）が格納される場合の例をそれぞれ示す。第４図Ｂに示される、１マクロブロックが格納される例では、先頭の３バイトに、後続するマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配される。なお、長さ情報ＬＴには、自分自身の長さは含まれない。また、第４図Ｃに示される、２マクロブロックが格納される例では、先頭に第１のマクロブロックの長さ情報ＬＴが配され、続けて第１のマクロブロックが配される。そして、第１のマクロブロックに続けて第２のマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが配され、続けて第２のマクロブロックが配される。
第４図Ｄは、ペイロードに対して、ビデオＡＵＸデータが格納される場合の例を示す。先頭の長さ情報ＬＴには、自分自身を含まないビデオＡＵＸデータの長さが記される。この長さ情報ＬＴに続けて、５バイトのシステム情報、１２バイトのＰＩＣＴ情報、および９２バイトのユーザ情報が格納される。ペイロードの長さに対して余った部分は、Ｒｅｓｅｒｖｅｄとされる。
第４図Ｅは、ペイロードに対してオーディオデータが格納される場合の例を示す。オーディオデータは、ペイロードの全長にわたって詰め込むことができる。オーディオ信号は、圧縮処理などが施されない、例えばＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）形式で扱われる。これに限らず、所定の方式で圧縮符号化されたオーディオデータを扱うようにもできる。
この一実施形態においては、このように、シンクブロック長が可変とされているため、ビデオデータを記録するシンクブロックの長さと、オーディオデータを記録するシンクブロックの長さとを、信号フォーマットに応じてそれぞれ最適な長さに設定することができる。これにより、複数の異なる信号フォーマットを統一的に扱うことができる。
次に、この記録再生装置１００の各部について、さらに詳細に説明する。第６図は、ＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成の一例を示す。端子１５０から供給された信号は、ブロック化回路１５１で、例えば１６画素×１６ラインのマクロブロックに分割される。このマクロブロックは、減算器１５４の一方の入力端に供給されると共に、動き検出回路１６０に供給される。さらに、入力された画像データは、統計処理回路１５２にも供給される。統計処理回路１５２では、所定の統計処理により入力画像データの複雑さが算出される。算出結果は、ビットレート制御回路１５３に供給される。
動き検出回路１６０では、ブロック化回路１５１から供給されたマクロブロックと、後述する逆量子化回路１６３および逆ＤＣＴ回路１６２とを介して供給される、１フレーム（あるいは１フィールド）前のマクロブロックとを比較して、例えばブロックマッチングにより動き情報（動きベクトル）を得る。動き補償回路１６１では、この動き情報に基づく動き補償が行われ、動き補償された結果が減算器１５４の他方の入力端に供給される。
減算器１５４で入力画像データと動き補償結果との差分が求められ、ＤＣＴ回路１５５に供給される。ＤＣＴ回路１５５では、この差分のマクロブロックをさらに８画素×８ラインからなるＤＣＴブロックに分割し、それぞれのＤＣＴブロックについて、ＤＣＴを行う。ＤＣＴ回路１５５から出力されたＤＣＴ係数は、量子化回路１５６で量子化される。量子化の際に、ビットレート制御回路１５３からの制御情報に基づき、ビットレートが制御される。量子化されたＤＣＴ係数は、逆量子化回路１６３およびジグザグスキャン回路１５７に供給される。
ジグザグスキャン回路１５７では、ＤＣＴ係数がジグザグスキャンで出力され、ＤＣＴブロックそれぞれについて、ＤＣ成分および低域成分から高域成分に順に並べられる。このＤＣＴ係数は、ＶＬＣ回路１５８で可変長符号化され、ＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームとして、出力端１５９に導出される。出力されるエレメンタリーストリームは、マクロブロック単位の可変長符号化データである。
第７図は、ジグザグスキャン回路１５７およびＶＬＣ回路１５８での処理を概略的に示す。第７図Ａに示されるように、ＤＣＴブロックにおいて例えば左上がＤＣ成分として、右方向および下方向に、水平空間周波数および垂直空間周波数がそれぞれ高くなるとする。ジグザグスキャン回路１５７では、左上のＤＣ成分から始めて、水平ならびに垂直空間周波数が高くなる方向に、ＤＣＴブロックの各ＤＣＴ係数がジグザグにスキャンされる。
その結果、第７図Ｂ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。このＤＣＴ係数がＶＬＣ回路１５８に供給され、可変長符号化される。すなわち、各係数は、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、連続するランとそれに続くレベルとで係数が括られ、１つの符号が割り当てられることで、可変長符号化がなされる。符号は、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，・・・と割り当てられ、並べられる。
ＶＬＣ回路１５８での可変長符号化の際の符号化情報がビットレート制御回路１５３に供給される。ビットレート制御回路１５３では、この符号化情報と、上述した統計処理回路１５２によるマクロブロックの複雑さの算出結果とに基づき、出力において適切なビットレートが得られるように、ビットレート制御情報を量子化回路１５６に供給する。このビットレート制御情報により、ＧＯＰの固定長化がなされる。
一方、逆量子化回路１６３に供給されたＤＣＴ係数は、逆量子化され逆ＤＣＴ回路１６２によって画像データに復号され、動き検出回路１６０および動き補償回路１６１に供給される。
なお、この一実施形態では、Ｉピクチャだけを用い、ＰおよびＢピクチャが用いられない。したがって、上述したＭＰＥＧエンコーダ１０２の構成において、フレームあるいはフィールド間の動き補償を行うための構成、すなわち、逆量子化回路１６３、逆ＤＣＴ回路１６２、動き補償回路１６１および動き検出回路１６０は、省略することができる。
ストリームコンバータ１０６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、ＭＰＥＧ２の規定に基づいて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ブロックを通して、周波数成分順に並べ替えられる。
第８図は、ストリームコンバータ１０６におけるＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す。例えば輝度信号Ｙと色度信号Ｃｂ，Ｃｒとの比が４：２：２のフォーマットの場合、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（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（ＤＣＴブロックＣｂ１，Ｃｂ２，Ｃｒ１およびＣｒ２）からなる。
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、第８図Ａ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。
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成分順に並べられる。そして、上述したように、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１つの符号が割り当てられ可変長符号化されている。
ストリームコンバータ１０６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ブロックを跨いで、周波数成分順に並べ替える。この様子を、第８図Ｂに示す。ＤＣ成分ならびに低域成分から高域成分へ、すなわち低次の係数から高次の係数へと、各ＤＣＴブロックを跨いで順にＤＣＴ係数が並べられる。
すなわち、マクロブロック内で、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），・・・と、ＤＣＴブロックを跨いで、ＤＣ成分を含む各周波数成分順にＤＣＴ係数が並べられる。なお、実際には、連続した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１つの符号が、各周波数成分順に対応して並べられる。
なお、このストリーム変換を最短の時間で行うには、ＤＣＴ係数の並び替えを、画素データのレートのクロックで動作させて、前後との信号のやり取りを行うバスの転送速度を十分に確保する必要がある。例えば、画素レートが２７ＭＨｚ／ｂｐｓ（ｂｉｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）、１画素が８ビットであるとする。可変長符号化の結果は、１画素が最大で３倍の２４ビットになるので、バンド幅としては、２７ＭＨｚ×２４ビットが必要とされる。ここで、８１ＭＨｚ×８ビット、あるいは、５４ＭＨｚ×１６ビットで入出力を行うことで、ビット幅を減らすことができ、マクロブロックの最大長を制限する必要がなくなる。
また、マクロブロックの最大長が制限されている場合には、その長さ分のデータが１マクロブロック分の転送時間内に転送できるだけのバンド幅を確保する。例えば、マクロブロックの最大長が５１２バイトに制限されていれば、２７ＭＨｚ×８ビットのバンド幅でインターフェイスを行う。
さらに、このストリームコンバータ１０６では、１マクロブロック／１スライスではないようなエレメンタリーストリームが外部から供給された場合に、これを１マクロブロック／１スライスに変換する機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、端子１０４から供給されたエレメンタリーストリームが１ストライプ／１スライスである場合、このストリームコンバータ１０６で、１マクロブロック／１スライスに変換する。
さらにまた、このストリームコンバータ１０６では、外部から供給されたエレメンタリーストリームが装置の記録ビットレート、すなわち、上述したＧＯＰ単位の固定長を越えてしまうような場合のオーバーフローを防止するような機能を持たせることができる（図示しない）。例えば、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の上位係数（高域成分）をゼロに置き替え、打ち切る。
なお、ここでは、ストリームコンバータ１０６において、ＤＣＴ係数の可変長符号を解読して係数の並べ替えを行っているが、これはこの例に限定されない。すなわち、可変長符号が復号されたＤＣＴ係数を並び替えるようにしてもよい。
マクロブロックの長さは、変換エレメンタリーストリームと変換前のエレメンタリー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単位に固定長化されていても、マクロブロック単位で見ると、長さが変動している。パッキング回路１０７では、マクロブロックを固定枠に当てはめる。
第９図は、パッキング回路１０７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長と一致させると、後続するＥＣＣエンコーダ１０８におけるシャフリングおよびエラー訂正符号化の際に、都合が良い。例えば８マクロブロック毎に処理が行われ、マクロブロックのそれぞれに対して＃１，＃２，・・・，＃８と番号を付ける。
可変長符号化によって、第９図Ａに一例が示されるように、８マクロブロックは、互いに長さが異なる。この例では、固定枠である１シンクブロックの長さと比較して、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。
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流し込まれ、１フレーム期間で発生したデータ全体が固定長化される。第９図Ｂ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、先頭から順に余った領域に、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。
第９図Ｂの例では、マクロブロック＃１のオーバーフロー部分が、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のオーバーフロー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のオーバーフロー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。
各マクロブロックの長さは、ストリームコンバータ１０６において予め調べておくことができる。これにより、このパッキング回路１０７では、ＶＬＣデータをデコードして内容を検査すること無く、マクロブロックの最後尾を知ることができる。
また、パッキングされたデータが磁気テープ上に記録される際には、固定長枠のマクロブロックの先頭部分にマクロブロックの長さを示す長さ情報ＬＴが付される。再生時には、この長さ情報ＬＴに基づきパッキングされたデータが連結され、マクロブロックデータが復元される。これを、デパッキングと称する。
パッキング回路１０７の出力は、ＥＣＣエンコーダ１０８に供給される。ＥＣＣエンコーダ１０８では、１ＧＯＰ分のデータが溜まったら、固定枠長に対応するブロックのそれぞれを所定の規則に基づきシャフリングして並び替える。そして、並び替えられたブロックのそれぞれについて、画面上の位置とテープ上の記録位置とを関連付ける。シャフリングを行うことにより、テープ上の連続した位置に発生するような、バーストエラーに対する耐性を高めることができる。なお、シャフリングは、上述のパッキング回路１０７にその機能を持たせて行ってもよい。
シャフリングがなされると、所定のデータ単位（シンボル）で外符号パリティおよび内符号パリティが付加され、積符号を用いたエラー訂正符号化が行われる。先ず、所定数のブロックを通して外符号パリティが付加され、次に、外符号パリティを含めたブロックのそれぞれに対して、ブロックの方向に内符号パリティが付加される。内符号パリティは、パッキングの際に用いられた固定枠と同一のデータ系列からなる内符号ブロックを単位として付加される。そして、それぞれの内符号ブロックの先頭には、ＤＩＤ、ＩＤおよびＳＹＮＣパターンが付加され、シンクブロックが形成される。
なお、内符号パリティおよび外符号パリティとで完結するデータブロックを、エラー訂正ブロックと称する。
エラー訂正符号化されたデータは、図示されないスクランブル回路によってスクランブル処理され、周波数成分が平均化される。そして、記録アンプ１１０に供給され、記録符号化され、磁気テープ１２０への記録に適した形式に変換される。この一実施形態では、記録符号化には、パーシャルレスポンスのプリコーダが用いられる。記録符号化されたデータは、記録ヘッド１１１によって磁気テープ１２０に記録される。
次に、再生時の処理について説明する。磁気テープ１２０に記録された信号は、再生ヘッド１３０によって再生される。再生信号は、再生アンプ１３１に供給され、等化器でディジタルデータに復元され、パーシャルレスポンスのデコードが行われる。このとき、ビタビ復号方式を利用することにより、エラーレートを改善することができる。
再生アンプ１３１から出力された再生ディジタルデータは、ＥＣＣデコーダ１３２に供給される。ＥＣＣデコーダ１３２では、先ず、ＳＹＮＣパターンが検出され、シンクブロックが切り出される。シンクブロック中の内符号ブロックが内符号パリティにより内符号訂正され、ＩＤに基づき図示されないメモリの所定のアドレスに書き込まれる。エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在するときには、エラーが訂正できないとされ、そのシンボルに対してエラーフラグが立てられる。こうして、１ＧＯＰ分のデータの内符号訂正が終わったら、メモリに書き込まれたデータを用いて外符号訂正が行われる。
ここでも同様に、エラー訂正符号の持つエラー訂正能力を超えてエラーが存在する場合には、エラーフラグが立てられる。外符号訂正によるエラーフラグは、後述するストリームコンバータ１３４に供給される。
こうしてエラー訂正されたデータに対して、デシャフリングがなされ、データのアドレスが復元される。すなわち、記録時には、エラー訂正符号化の前に、所定の規則に基づきシャフリングがなされているため、ここでは、その逆の処理を行い、データを正しい順番に並び替える。デシャフリングが行われたデータは、デパッキング回路１３３に供給される。
デパッキング回路１３３では、記録時に上述したパッキング回路１０７でパッキングされたマクロブロックの復元を行う。すなわち、シンクブロックはマクロブロックに対応しており、ペイロードの例えば先頭に記録されている長さ情報ＬＴに基づき、マクロブロックのそれぞれのデータを連結し、元のマクロブロックを復元する。
磁気テープ１２０の速度を記録時よりも高速にして再生する高速再生や、記録時と異なるテープ速度で再生を行う変速再生を行った場合には、回転ヘッドのトレース角とヘリカルトラックとの関係が変わり、１トラックを正確にトレースすることができなくなる。そのため、１ＧＯＰ全ての信号を取得できないので、デパッキング処理がなされない。したがって、シンクブロック単位での再生が行われる。このとき、長さ情報ＬＴに基づき、シンクブロック長よりも短いマクロブロックの後ろに詰め込まれたデータは、例えばゼロとして扱われる。なお、内符号パリティによるエラー訂正を行うことができ、ＩＤに基づきデシャフリングも可能である。
デパッキング回路１３３の出力は、変換エレメンタリーストリームとしてストリームコンバータ１３４に供給される。ストリームコンバータ１３４では、上述のストリームコンバータ１０６とは逆の処理を行う。すなわち、ストリームコンバータ１３４では、マクロブロック毎に、周波数成分順に並べられているＤＣＴ係数がＤＣＴブロック毎の周波数成分順に並べ替えられる。これにより、変換エレメンタリーストリームがＭＰＥＧ２に準拠したエレメンタリーストリームに逆変換される。
この再生側のストリームコンバータ１３４は、上述した記録側のストリームコンバータ１０６と同一の構成で実現可能なものである。また、その際の処理も、コンバータ１０６と同様であるため、こじょでの詳細な説明は、煩雑さを避けるため、省略する。
なお、再生側のストリーム変換の処理では、変換前に、ＥＣＣデコーダ１３２で得られた外符号訂正によるエラーフラグに基づき、エラー処理を行う必要がある。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。
ＤＣＴブロックを通して、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ＤＣＴ係数を行き渡らせることができる。
また、ストリームコンバータ１３４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。
ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、例えばＳＤＴＩ送信回路１３５に供給され、同期信号などを付加され、所定の信号フォーマットにされ、ＳＤＴＩに対応した、ＭＰＥＧ２に準拠のエレメンタリーストリームとして出力端１３６に導出される。
また、ストリームコンバータ１３４から出力されたエレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７にも供給することができる。ＭＰＥＧデコーダ１３７は、図示しないが、一般的なＭＰＥＧ２に準拠したデコーダの構成を有している。エレメンタリーストリームは、ＭＰＥＧデコーダ１３７でデコードされ、ディジタルビデオ信号として出力端１３８に導出される。
次に、上述の第１図の構成の、パッキング回路１０７およびＥＣＣエンコーダ１０８での処理について、さらに詳細に説明する。第１０図は、上述の第１図の構成を、記録側のパッキング回路１０７およびＥＣＣエンコーダ１０８を中心に、さらに詳細に示す。
端子２０１から供給されたディジタルビデオ信号は、ビデオエンコーダ２０２で圧縮符号化されると共に、ＤＣＴ係数を並べ替えられる。ビデオエンコーダ２０２の出力と、端子２０４から供給されシステムデータ、例えばビデオＡＵＸデータとがパッキングおよび外符号生成２３０に供給される。
パッキングおよび外符号生成部２３０において、パッキング回路２０３で、ディジタルビデオ信号およびシステムデータがパケット単位でパッキングされ、次段の外符号エンコーダ２０５で外符号パリティが付加できるように、データの順序が並び替えられる。並び替えられたデータは、外符号エンコーダ２０５に供給され、外符号パリティを付加され、並び替え回路２０６に供給される。並び替え回路２０６では、供給されたデータが記録する順番に並び替えられる。並び替えられたディジタルビデオ信号は、混合回路２０７に供給される。
一方、端子２１０から供給されたディジタルオーディオデータは、ディレイ回路２１１によって入力ディレイ量を調整され、パッキングおよび外符号生成部２３０に供給される。そして、パッキングおよび外符号生成部２３０内の並び替え回路２１２に供給される。並び替え回路２１２では、端子２１３から供給されたオーディオＡＵＸデータと共に、各エラー訂正ブロック毎に、次段の外符号エンコーダ２１４で外符号パリティが付加できるように、データの順序が並び替えられる。並び替えられたデータは、外符号エンコーダ２１４に供給され、外符号パリティを付加され、並び替え回路２１５に供給される。並び替え回路２１５では、供給されたデータが記録する順番に並び替えられる。並び替えられたディジタルオーディオ信号およびオーディオＡＵＸデータ（以下、これらを併せてディジタルオーディオ信号と略記する）は、混合回路２０７に供給される。
混合回路２０７では、供給された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、記録する順番に並び替える。上述したように、１トラックにおいて、ヘッドスキャン方向の先頭から順に、ビデオセクタ、オーディオセクタ、ビデオセクタの順に記録が行われるが、例えばこの順に対応して並び替えがなされる。
並び替えられたデータは、ＩＤ付加回路２１６でパケット毎にＩＤが付加され、内符号エンコーダ２１７でＩＤおよびパケットに対して内符号パリティを付加される。内符号パリティを付加されたデータは、シンク付加回路２１８で、パケット毎にシンクパターンを付加され、シンクブロックとされる。シンクブロックは、記録アンプ２１９で記録に適した形式の信号に変換され、記録ヘッド２２０で磁気テープ２２１に対して記録される。
次に、この発明の要旨をなすヌルシンクについて説明する。上述したように、この発明では、シンクブロックにおいて、長さ情報ＬＴが〔０〕で長さ情報ＬＴに続くデータ部分が〔００〕で埋められている、ヌルシンクが定義されている。
このヌルシンクは、本来は、異なる複数の画像フォーマットにおけるシンクブロック数に柔軟性を持たせ、複数の異なるフォーマットのビデオ信号の記録を統一的に行うために、シンクブロック数の数を合わせるために導入されたものである。したがって、ヌルシンクの数は、フォーマットにより一意に決められる。なお、ヌルシンクではない一般のシンクブロックでは、例えば可変長符号化データやピクチャヘッダ、ユーザデータが記録されるという定義がなされている。
一方で、このヌルシンクにおいては、記録する内容が定義されていない。しかしながら、ヌルシンクを用意するということは、記録に際して一定の容量を確保することになる。例えば、１シンクブロックの長さが１２８バイトであり、１０個のヌルシンクを必要とするフォーマットでは、１２８０バイトのデータ領域が記録領域に確保される。
そこで、この発明では、このヌルシンクを、パッキング回路１０７での、パケットにおけるオーバーフロー部分のパッキング処理に用いる。すなわち、この発明では、ヌルシンクを、パッキングの際の固定長枠より短いシンクブロックと同様に考える。そして、空いている領域にオーバーフロー部分を詰め込みパッキングしていく。こうすることで、記録媒体におけるヌルシンクの記録領域を有効に用いることができ、且つ、高画質化が実現可能となる。
第１１図は、この一実施形態におけるパッキング回路１０７の構成の一例を示す。なお、この構成には、ＥＣＣエンコーダ１０８の一部が含まれる。また、必要とされるヌルシンク（ヌルパケット）の数は、扱われるビデオ信号のフォーマットに応じて予め定められているものとする。端子２５０から入力されたディジタルビデオ信号は、パッキング回路１０７内のパック（１）回路２３１およびカウンタ２４０にそれぞれ供給される。
上述したように、ディジタルビデオ信号は、ＭＰＥＧ２方式によるエレメンタリーストリームによって、１画面を分割したマクロブロックがさらに分割されたＤＣＴブロック単位でＤＣＴされ、それを量子化したものが順次送られてくる。端子２４０から供給される信号は、マクロブロックの画素情報に基づき可変長符号化され、その符号の長さが変動している。
パック（１）回路２３１では、マクロブロック単位で、記録フォーマットによって定められるデータ長（以下、固定枠長と称する）よりも長い部分と短い部分とに分ける。例えばこの一実施形態では、シンクブロックの長さに基づき、長さ情報ＬＴの部分を除いたペイロードの長さを固定枠長としてデータが分割される（第４図参照）。分割されたデータのそれぞれは、スイッチ回路２４２の一方の入力端に供給される。
スイッチ回路２４２は、当初、一方の入力端が選択されている。したがって、パック（１）回路２３１で分割されたデータのそれぞれは、スイッチ回路２４２を介してメインメモリ２３２に格納される。メインメモリ２３２は、第１２図に一例が示されるように、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の複数の領域を有する。ビデオ領域２５０およびオーバーフロー領域２５１は、複数ピクチャのデータを連続的に処理できるように、複数のバンクを有する。各々のバンクは、１ピクチャに対応する。ビデオ領域２５０のバンクのそれぞれは、さらに、パック用領域２５０Ａおよび内符号用領域２５０Ｂからなる。なお、図中の部分Ａは、ビデオ信号の１パケット（１シンクブロック）の例を示す。
分割されたデータのうち、固定長枠よりも長い部分は、オーバーフローデータとして、メインメモリ２３２における該当するバンクのオーバーフロー領域２５１に格納される。また、固定長枠よりも短い部分は、メインメモリ２３２のビデオ領域２５０中の、該当するバンクのパック用領域２５０Ａに格納される。
例えば、パケット長が１２８バイトである記録フォーマットに対して、１６０バイトの長さを持つマクロブロックが到来した場合、前半の１２８バイトがメインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａに格納され、後半の３２バイトがオーバーフロー領域２５１に格納される。
一方、パッキング回路１０７内のヌルパケット生成回路２４１は、既に定義したヌルシンクを生成させる。すなわち、ヌルパケット生成回路２４１では、上述したような、長さ情報ＬＴが〔０〕であって続くデータが〔００〕で埋められるようなデータパケットである、ヌルシンクがメインメモリ２３２に書き込まれるようなデータパケットを生成させる。例えば、１シンクブロックの長さが１１バイトであって、そのうち３バイトが長さ情報ＬＴとして予約されていれば、長さ情報ＬＴに続く８バイト分を埋めるデータ〔００〕が生成される。このように生成されたヌルパケットは、スイッチ回路２４２に他方の入力端に供給される。
また、カウンタ２４０は、入力されたマクロブロック数のカウントを行い、カウント値に基づきスイッチ回路２４２を切り替える。すなわち、１エンコード単位（例えば、１フレーム、１フィールドあるいは１ピクチャ）当たりのマクロブロック数は、記録フォーマットによって一意に決められる。なお、１エンコード単位は、この例では１ピクチャとする。カウンタ２４０では、入力されたマクロブロック数をカウントし、１エンコード単位の全マクロブロックが入力され、パック（１）回路２３１に供給されたと判断されたら、スイッチ回路２４２を、一方の入力端から他方の入力端へと切り替える。
スイッチ回路２４２が切り替えられると、ヌルパケット生成回路２４１で生成されたヌルパケットがメインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａに格納される。一般のマクロブロックによるデータパケットと、ヌルシンクによるヌルパケットとが同一の経路から供給されるように配置されているため、メインメモリ２３２に格納された以降の処理では、これら一般のデータパケットとヌルパケットとを同等に扱うことができる。
なお、このような配置とされているため、メインメモリ２３２にデータを格納する際に、第１１図において点線で示される、シャフリング回路２４３によってメインメモリ２３２への書き込みアドレスを変化させるだけで、ビデオデータのシャフリングを行うことができる。
この場合にも、一般のデータパケットと、ヌルパケットとを区別する必要がない。
パック（１）回路２３１での処理が完了し、１ピクチャ分のデータパケットと、所定数のヌルパケットとがメインメモリ２３２に転送されると、パック（２）回路２３３での処理に移る。メインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａから読み出されたビデオ信号がパック（２）回路２３３に供給される。また、メインメモリ２３２のオーバーフロー領域２５１から、オーバーフローデータが読み出される。読み出されたオーバーフローデータは、例えばデュアルポートのＳＲＡＭ、すなわちＦＩＦＯからなるキャッシュ２３４を介してパック（２）回路２３３に供給される。
パック（２）２３３回路では、メインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａからパケット単位で順次データを読み出す。そして、長さ情報ＬＴに基づき、パケット長が固定枠長よりも短い場合には、その部分に対して、オーバーフロー領域２５１から読み出されたオーバーフローデータを挿入する。オーバーフローデータは、パック用領域２５０Ａからのパケット長とオーバーフローデータとの和が固定枠長に収まるように挿入される。
例えば、オーバーフローデータを挿入すると固定長枠からさらにデータがはみ出てしまうような場合には、その部分がさらにオーバーフローデータとされ、パック用領域２５０Ａから読み出された、固定長枠よりもデータ長が短い他のデータの後ろの部分に対して挿入される。
また、パック用領域２５０Ａから読み出されたデータパケットがヌルパケットである場合には、ヌルパケットの長さ情報ＬＴが〔０〕であるため、この長さ情報ＬＴに基づき、オーバーフローデータをパケットの長さ情報ＬＴに続けて、固定長枠に達するまで詰め込むことができる。
このようにして、パック（１）回路２３１およびパック（２）回路２３３でパッキング処理され固定長枠に流し込まれたデータは、外符号処理用メモリ２３５に書き込まれる。
なお、パック（２）回路２３３での処理の前に、オーバーフローデータを予め読み込みキャッシュ２３４に書き込んでおくようにすると、メインメモリ２３２に対するアクセスが集中するのが防がれ、パック（２）回路２３３での処理をより高速に行うことができる。このキャッシュ２３４は、省略することが可能である。
外符号処理用メモリ２３５は、例えばＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）からなり、外符号パリティを付加する処理に必要十分なだけの容量を有する。例えば、外符号処理用メモリ２３５は、１エラー訂正ブロックが格納可能な容量を有する。エラー訂正ブロックのサイズは、扱われるビデオ信号のフォーマットによって異なる。この一実施形態のように、複数のフォーマットの信号を扱う場合には、外符号処理用メモリ２３５のサイズは、対応するフォーマットにおける最大のエラー訂正ブロックサイズと等しくしておけばよい。
パック（２）回路２３３により、メインメモリ２３２より読み出されたデータがパッキングされ、外符号処理用メモリ２３５に対して順に書き込まれる。外符号処理用メモリ２３５に書き込まれたデータの量が一定量、すなわち１エラー訂正ブロックのサイズに達したら、パック（２）回路２３３での処理を一旦停止する。そして、外符号エンコーダ２３６により、外符号処理用メモリ２３５に書き込まれたデータに対して外符号パリティが付加され、外符号エンコード処理が行われる。
すなわち、外符号エンコーダ２３６は、外符号処理用メモリ２３５に書き込まれたデータを、行方向に読み出し、外符号パリティを生成する。生成された外符号パリティは、外符号処理用メモリ２３５に書き込まれる。例えば、外符号処理用メモリ２３５に格納されたエラー訂正ブロックの行方向に付加される。
なお、上述したように、メインメモリ２３２に格納された後は、ヌルパケットと一般のデータパケットとが同等に扱われる。したがって、外符号エンコーダ２３６における外符号パリティの付加も、ヌルパケットを含めて行われる。
１エラー訂正ブロックに対する外符号エンコード処理が終了すると、外符号処理用メモリ２３５から外符号パリティが付加されたデータが読み出され、後段における処理が容易なように変形ならびに並び替えを行われながら、メインメモリ２３２に書き込まれる。このときには、上述したように、ビデオ領域２５０における該当するバンクの内符号領域２５０Ｂに対してデータが書き込まれる。並び替えは、例えば行方向に外符号パリティ付加の処理をされたデータが列方向に読み出されるように、アドレス制御されメモリ２３２に書き込まれることでなされる。内符号領域２５０Ｂに書き込まれたデータが例えば列方向に読み出され、内符号エンコーダ２１７に供給され、パケット単位での内符号パリティの付加がなされる。
以上のようにして、１エラー訂正ブロック分の処理が終了される。そして、この、パック（２）回路２３３での処理の後に外符号エンコード処理を行い、この処理により外符号パリティが付加されたデータをメインメモリ２３２に書き戻すという一連の処理を、ビデオ信号のフォーマットによって規定されるエラー訂正ブロックの数（例えば３２ブロック）だけ繰り返す。これが終了することで、１ピクチャ分のビデオエンコード処理が完了される。
第１３図および第１４図は、ヌルパケットを用いたパッキング処理の例を、より具体的に示す。なお、ここでは、固定長枠であるシンクブロック長が１１バイトで、そのうち３バイトが長さ情報ＬＴであるとする。また、１フレーム分の処理には、１０個のマクロブロック数および５個のヌルシンク数が対応し、この単位でパッキングが行われるものとする。１０個のマクロブロックのそれぞれには、ＭＢ０，ＭＢ１，・・・，ＭＢ９の番号を付し、５個のヌルシンクのそれぞれにも同様に、ＮＵＬＬ１，ＮＵＬＬ２，・・・，ＮＵＬＬ５の番号を付す。なお、シャフリング回路２４３によるシャフリングは、行わないものとする。
第１３図は、パック（１）回路２３１での処理を概略的に示し、第１３図Ａは、パック（１）回路２３１に入力されるデータの例を示す。パック（１）回路２３１に対して、マクロブロックＭＢ０から順にデータパケットが到来する。例えばマクロブロックＭＢ０は、長さ情報ＬＴを除いて１５バイト分の長さを有する。したがって、パック（１）回路２３１に入力されるマクロブロックＭＢ０は、長さ情報ＬＴの３バイトの領域に〔１５〕が格納され、続けてそれぞれ１バイトのデータ〔０−１〕，〔０−２〕，・・・，〔０−ｇ〕が格納されている。  シンクブロック長は、長さ情報ＬＴを含めて１１バイトである。したがって、パック（１）回路２３１では、データ〔０−８〕を境にこのパケットを分け、前半部分がデータ部として、後半部分がオーバーフロー部として、それぞれメインメモリ２３２の該当するバンクのパック用領域２５０Ａに格納される。この処理がマクロブロックＭＢ９まで繰り返し行われる。マクロブロック数がカウンタ２４０でカウントされ、入力されたマクロブロックが１フレーム毎の総マクロブロック数（この例では１０個）に達したとされたら、スイッチ回路２４２が一方の入力から他方の入力へと切り替えられる。これにより、メインメモリ２３２へのデータ経路がパック（１）回路２３１からヌルパケット生成回路２４１へと切り替えられる。
ヌルパケット生成回路２４１において、５個のヌルパケットＮＵＬＬ０，ＮＵＬＬ１，・・・、ＮＵＬＬ５が生成され、メインメモリ２３２の該当するバンクのパック用領域２５０Ａに格納される。各ヌルパケットは、第１３図Ａに示されるように、長さ情報ＬＴには〔０〕が格納され、続くデータの領域が〔００〕で埋め尽くされる。
この結果、メインメモリ２３２の該当するバンクのパック用領域２５０Ａには、第１３図Ｂに示されるように、マクロブロックＭＢ０〜ＭＢ９のシンクブロック長以下の部分が順に格納され、続けてヌルパケットＮＵＬＬ１〜ＮＵＬＬ５が格納される。メインメモリ２３２の該当するバンクのオーバーフロー領域２５１には、第１３図Ｃに示されるように、各マクロブロックＭＢ０〜ＭＢ０において、シンクブロック長よりはみ出したオーバーフロー部分が順に格納される。
続けて、メインメモリ２３２からこれらのデータが読み出され、パック（２）回路２３３での処理が行われる。パック（２）回路２３３によって、メインメモリ２３２から、当該バンクのパック用領域２５０Ａに格納されたデータが第１２図Ｂに示される列単位で読み出される。読み出されたデータが長さ情報ＬＴを含めて１１バイトに満たない場合には、当該バンクのオーバーフロー領域２５１から、両者の合計が１１バイトになるように、長さ情報ＬＴに基づき所定の長さのデータが読み出される。このデータは、当該バンクのパック用領域２５０Ａから読み出された該当データの後ろに詰め込まれる。
第１４図は、このパック（２）回路２３３での処理結果を示す。第１４図Ａは、上述した第１３図Ａと同一の図であり、１フレーム分の処理に要されるデータパケットを示す。この例では、１０個のマクロブロックＭＢ０〜ＭＢ９および５個のヌルパケットＮＵＬＬ１〜ＮＵＬＬ５が１フレーム分の処理に必要とされる。これが、パック（１）回路２３１およびパック（２）回路２３３の処理を経て、第１４図Ｂにおいて斜線部として示されるように、固定長枠であるシンクブロック長にパッキングされ、外符号処理用メモリ２３５に格納される。
すなわち、マクロブロックＭＢ２は、長さ情報ＬＴに基づきデータ部分が３バイトであって全体が１１バイトに満たないことが分かるため、オーバーフロー領域から読み出されたデータが５バイト分（〔０−ａ〕〜〔０−ｅ〕）、詰め込まれる。そして、次のマクロブロックＭＢ３は、長さ情報ＬＴに基づきデータ部分が１バイトであって、これも全体が１１バイトに満たないことが分かる。ここには、オーバーフロー領域の、マクロブロックＭＢ２の後ろに詰め込まれたデータの次からのデータが詰め込まれる。
この例では、最後のマクロブロックＭＢ９が詰め込まれた時点で、パッキングされずに残っているオーバーフロー領域のデータが存在する。これらのデータは、ヌルパケットに詰め込まれる。ヌルパケットは、その定義のように、長さ情報ＬＴが〔０〕とされている。したがって、データは、ヌルパケットにおいて長さ情報ＬＴに続けて詰め込まれる。
例えば、第１４図Ｂに一例が示されるように、ヌルパケットＮＵＬＬ１の長さ情報ＬＴに続けて、当該バンクのオーバーフロー領域２５１のデータが８バイト分、詰め込まれ、パケットの全体が１１バイトとされる。この時点でも、未だ当該バンクのオーバーフロー領域２５１のデータが３バイト分、パッキングされずに残っている。このデータは、次のヌルパケットＮＵＬＬ２に詰め込まれる。このように、ヌルパケット生成回路２４１で生成されたヌルパケットが書き込まれたシンクブロックに、オーバーフローデータがパッキングされている様子が分かる。
このように、この発明では，ヌルパケットを利用してオーバーフローデータを詰め込むようにしているため、記録媒体の容量を有効に使うことができる。また、１ピクチャの圧縮効率が悪く、固定長枠よりも大きいサイズのマクロブロックが非常に多いような場合でも、オーバーフローデータを捨てる確率が低くなり、再生画像においてより高画質を得ることができる。
なお、シャフリング回路２３４では、当該バンクのパック用領域２５０Ａに格納されるデータ部分のみに、シャフリング処理が施される。デパッキング回路１３３でパッキングを解除する際には、それに対応して、先ず、オーバーフローデータが元の位置に戻されてから、デシャフリングが施される。
次に、この一実施形態の変形例について説明する。上述の、第１３図Ｂによれば、メインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａにおいて、ヌルパケットが格納された領域には、他の領域にいかなるマクロブロックデータが格納される場合でも、必ず、〔０〕である長さ情報ＬＴおよびデータ〔００〕のみが書き込まれる。これは、このヌルパケットが格納された領域は、パッキング処理が行われる以前と以後とで、その状態が変化しないからである。
すなわち、パック（２）回路２３３でのパッキング処理は、メインメモリ２３２のパック用領域２５０Ａから外符号処理用メモリ２３５にデータが移動される時点で行われ、さらに、外符号エンコーダ２３６により外符号パリティを付加されたデータは、メインメモリ２３２の内符号用領域２５０Ｂに書き込まれる。
さらにまた、シャフリング回路２４３でシャフリングを行う場合でも、これは同様である。すなわち、一般的に、シャフリングパターンは、フォーマットで閉じており、メインメモリ２３２におけるパッキング処理前のヌルパケットの格納位置は、一意に決定できるからである。
この一実施形態の変形例においては、ヌルパケットが格納された領域においてパッキング処理が行われる前後でその状態が変化しないという性質を利用して、上述したヌルパケットの生成や転送処理を、さらに効率良く行うようにしている。なお、この変形例は、上述の第１１図に示した構成で実現可能である。
この変形例では、メインメモリ２３２の全体またはヌルパケットが格納されると期待されるアドレスを、データ〔００〕で埋め尽くす。例えば、記録再生装置１００の起動の際に、ただ一度、メモリ２３２の全体をデータ〔００〕で埋め尽くす。あるいは、装置１００の起動の際に、ただ一度、上述の式（１）によって設定されたフォーマットに応じて与えられるヌルパケット数に基づき、メモリ２３２のパック用領域２５０Ａにおける、ヌルパケットが格納されることが期待されるアドレスを、データ〔００〕で埋める。こうすることで、ヌルパケットのデータをヌルパケット生成回路２４１からメインメモリ２３２に一々転送する処理が不要となる。
一方、〔０〕の値を持つ長さ情報ＬＴは、毎回必ずメインメモリ２３２に転送する。これは、例えば誤動作といった何らかの理由により、ヌルパケットが格納される領域の長さ情報ＬＴが破壊されてしまい、ヌルシンクとして定義されるところの、長さ〔０〕という関係が成り立たなくなってしまった場合、後のデパッキング処理を正しく行えなくなるからである。
したがって、この変形例においては、先ず、メインメモリ２３２の全体あるいは信号フォーマットに応じたパック用領域２５０Ａ中のヌルパケットが書き込まれる領域がデータ〔００〕で埋め尽くされる。そして、カウンタ２４０で入力されたマクロブロック数をカウントし、所定数のマクロブロックが入力されたとなったら、スイッチ回路２４２の入力端が一方から他方へと切り替えられる。それと共に、ヌルパケット生成回路２４１において、長さが〔０〕を示す長さ情報ＬＴが所定個数生成され、メインメモリ２３２の所定のアドレスに対して書き込まれる。データ〔００〕の転送を行わなくて済むため、上述の一実施形態に比べ、回路規模を抑えることができる。
第１３図および第１４図に示す例で、より具体的な効果を説明する。上述の一実施形態では、１ヌルパケット当たり１１バイト、５ヌルパケットで５５バイトのデータを、ヌルパケット生成回路２４１からメインメモリ２３２に転送する必要があった。これを、この変形例を用いることで、１ヌルパケット当たりに転送しなければならないデータは、長さ情報ＬＴの３バイトだけであり、５ヌルパケットでも１５バイトの転送で済むことになる。
一般的に、シンクブロック長は１００バイトを越えるので、この変形例を用いることで、ヌルパケット生成回路２４１からメインメモリ２３２への転送量を大幅に削減することができ、メインメモリ２３２へのアクセス負荷を低減することができる。
なお、上述では、ストリームコンバータ１０６で、ＤＣＴブロック毎に周波数成分順に並べられているＤＣＴ係数を、マクロブロックを構成する複数のＤＣＴブロックを跨がって、周波数成分順に並び替えているが、これはこの例に限定されない。この発明は、ストリームコンバータ１０６によるこのようなＤＣＴ係数の並び替えを行わないような装置にも適用可能なものである。例えば、ＭＰＥＧのエレメンタリーストリームをそのまま用いるような場合にも、適用可能なものである。
以上説明したように、この発明によれば、長さ情報が〔０〕であり、長さ情報に続くデータが全て〔００〕であるようなヌルシンクが導入されているため、ヌルシンクによりシンクブロック数の数合わせを行い、複数の記録レートに対応したフォーマットを構成することが可能となる効果がある。
また、この発明によれば、ヌルシンクを、パッキングの際のオーバーフローデータを詰め込むために利用しているため、記録媒体の容量を効率良く利用して、画質向上を図ることができるという効果がある。
さらに、この発明では、ヌルパケット生成回路を、入力データパケットのオーバーフロー部と非オーバーフロー部とを分離してメインメモリに格納する回路と隣接して配置し、これらの回路の出力経路を切り替えて用いるようにしている。そのため、記録時のパッキング処理および再生時のデパッキング処理において、ヌルシンクを通常のシンクブロックと同等に扱うことが可能となり、回路規模の削減を図ることができるという効果がある。さらにまた、これにより、ヌルシンクを含めたビデオデータのシャフリングが可能となる効果がある。
また、この一実施形態の変形例においては、ヌルシンクの生成に際して、長さ情報だけを転送することにより、転送のバンド幅を低減し、ヌルパケット生成回路の小規模化およびメモリの使用個数の低減化を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、一実施形態による記録再生装置の構成の一例を示すブロック図、第２図は、トラックフォーマットの一例を示す略線図、第３図は、トラックフォーマットの別の例を示す略線図、第４図は、シンクブロックの一例を示す路線図、第５図は、ＩＤおよびＤＩＤのビットアサインの一例を示す路線図、第６図は、ＭＰＥＧエンコーダの構成の一例を示すブロック図、第７図は、ジグザグスキャン回路およびＶＬＣ回路での処理を概略的に示す路線図、第８図は、ストリームコンバータでのＤＣＴ係数の並べ替えを概略的に示す路線図、第９図は、パッキング処理を概略的に示す略線図、第１０図は、一実施形態による記録再生装置の構成を、記録側のパッキング回路およびＥＣＣエンコーダを中心に、さらに詳細に示すブロック図、第１１図はパッキング部の構成をさらに詳細に示すブロック図、第１２図は、メインメモリのアドレス構成の一例を示す略線図、第１３図は、ヌルパケットを用いたパッキング処理の例をより具体的に示す路線図、第１４図は、ヌルパケットを用いたパッキング処理の例をより具体的に示す路線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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