专利名称：数据编码/译码方法和设备及编码数据的记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及容许特定再现编码视频和音频数据的数据编码方法和设备，以及涉及用于从光盘、磁盘或类似物中读出所记录的视频和音频数据并以特定方式再现该读出数据的数据的译码方法和设备，进一步还涉及以一种方法记录编码数据的记录介质，以便用特定方法可再现该编码数据。
被记录在数字视盘(以下简称DVD)系统中的盘上的数字图象信号等是利用MPEG(运动图象编码专家组)方法进行压缩和编码的。
图14A是MPEG系统中使用帧间预测结构的结构示意图。在该例中，一个GOP(图象组)例如是由15帧构成，其中包括1帧I图象(帧内编码图象)4帧P图象(正向帧间预测编码图象)，和剩余10帧图象由B图象(正向和反向的双向预测编码图象)组成。
如在这里使用的，I图象是一图象内编码的图象，其中或者一帧或者一场是利用与MPEG系统相一致的帧内或场内编码被压缩的数据；P图象是正向预测帧间编码的图象，其中或者一帧或者一场是利用参照已经被编码的暂时在先的帧或场(I图象或P图象)的帧间或场间编码而压缩编码的；和B图象是双向预测编码图象，其中一帧或一场是利用参照暂时在先的和在后的帧或场的帧间或场间编码而压缩编码的。
特别是，在图中如箭头指示，I图象I0是由自身帧内处理编码的不用参照任何其它帧；P图象P0是参照I图象I0通过帧间预测而被编码的；和P图象P1是参照P图象P0通过帧间预测而被编码的。另外，B图象B0和B1是参照I图象I0和P图象P0这两者而通过帧间预测被编码的；和B图象B2和B3是参照P图象P0和P图象P1这两者通过帧间预测而被编码的。类似地，以箭头所指示的这种方法通过这样的预测，随后的图象被编码。
在译码上述预测编码的图象时，由于I图象没有参照任何其它帧而被编码，所以I图象单独被译码；然而，因为P图象是参照暂时在先的I图象或P图象被预测编码的，所以需要在先的I图象或在先的P图象去译码一给定的P图象。类似地，因为B图象是参照暂时在先的和在后的I图象或P图象而被编码的，所以需要在先的和在后的I图象或P图象去译码一给定的B图象。
基于这一理由，提供了一种适当的译码，使记录介质上的图象位置从图14A改变到图14B所示的位置，以便使为译码所需要的图象被予先译码。
如图4所示，由于需要I图象I0去译码B图象B-1和B-2，所以这样的位置变化使得I图象I0先于B图象B-1和B-2，和由于B图象B0和B1的译码需要该I图象I0和P图象P0，所以P图象P0的位置也需要改变到先于B图象B0和B1。类似地，由于P图象P0和P1需要去译码该B图象B2和B3，所以，其它图象也需要改变位置使P图象P1先于B图象B2和B3，和，还由于B图象B4和B5的译码需要P图象P1和P2，所以P图象P2要先于B图象B4和B5。以相同的方式，位置改变使P图象P3先于B图象B6和B7。
由以图14B所示序列配置的I图象、P图象和B图象组成的视频数据和包括有音频数据和副标题(字幕)数据的其它数据被分成包(被多路复用)和记录在例如盘的记录介质上或者在传输信道中被传输。在图象之中，图象数据中的每帧编码量不是固定的并取决于单个图象的组成的复杂性或均匀度。典型的是，表示为I图象数据多于P图象数据，而P图象数据多于B图象数据。
图15A至15C所示为数据如何被分成包的一例。在这些图中，图15A表示在分包后被多路复用的MPEG2系统数据流；在图15B中表示在多路复用数据流中视频包的内容；和图15C表示视频层的MPEG2视频流。
构成图15C视频层(layer)的图象数据V、V+1，V+2，......等等的每一个中，图象首标信息和图象编码扩展信息被附加在引导位置。在该例中示出，从视频层的识别位置D1到识别位置D3的视频流范围形成一视频包，并且一包首标附加在它的引导位置，和从视频层的识别位置D3到识别位置D5的视频流范围形成另一视频包并用包首标附加在它的引导位置。
以这样被分包的视频包同音频包和副标题包被多路复用，从而形成如图15A所示的MPEG2系统数据流。
图16表示图象首标内容，和图17表示图象编码扩展内容。
在图象首标中，有诸多信息项，例如唯一的picture_start_code、temporal_reference(TR)，(它是每一图象给定的time_series数据)，和picture_coding-type(I-P-或B-图象)。
在图象编码扩展中，有诸多信息项，例如唯一的extension_start_code，唯一的extension start code identifier，picture_structure，top_field_first，progressive_frame等。
如对于图象数据来说，可存在两种数据结构由一帧组成一图象的帧结构和由两场组成一图象的场结构。无论是具有每图象一帧的帧结构的图象数据或具有每图象两场的场结构图象数据，都能从下述三项信息中加以识别，即(1)GOP首标题的存在，(2)在图象首标中的temporal_reference(TR)，和(3)在图象编码扩展中的picture_structure。
图18是描述适合于进行专门数据再现的数据译码设备的一示例的方框图，该数据再现例如，慢图象播放、快图象播放、倒播放等。光盘1通过以予定旋转速率旋转的主轴马达(未示出)加以旋转，和一激光束投射到光盘1的轨迹上从传感器(pickup)2接收，这样，记录在轨迹上的被以MPEG压缩的数字数据从而被读出。数字数据通过解调8至14调制(EFM)的解调电路3加以处理并送至扇区检测电路4。传感器2的输出也送到重现时钟信号的锁相环(PLL)电路9并送至解调电路3和区段检测电路4。
记录在光盘1上的数字数据包括记录在定长扇区诸单元中的多路传输数据流，该扇区的扇区段同步和扇区首标附加在每个扇区的开始。扇区检测电路4从扇区首标的扇区同步和扇区地址检测每个扇区；和将这个信息送到控制电路6。
被解调的数字数据经由扇区检测电路4送到ECC(纠错)电路33，执行差错检测和校正。ECC电路33将纠错过的数据送到环形缓冲器5，以便在控制电路6的控制下对其写入。
ECC电路33的输出还提供到数据流检测器50，以便从以特定再现方式从光盘1读出的数据流图象首标中确定图象类型并然后将该图象类型信息送到控制电路6。响应该信息，控制电路6以特定再现方式这样的方法执行它的控制操作，I图象数据和随后的两个P图象数据被写入到环形缓冲器5。
聚焦控制电路(未示出)和轨迹伺服电路8从响应于由传感器2读出的信息中获得的聚焦误差信号和轨迹误差信号在系统控制器(未示出)的控制下分别控制传感器2的聚焦和轨迹。
根据由扇区检测电路4检测的每个扇区的扇区地址，该控制电路6通过写指示器WP指明环形缓冲器5中的相应扇区的用于写的写地址。此外，根据从视频代码缓冲器10(图18B)获得的一代码请求信号，该控制电路6通过读指示器RP进一步指明被写在环形缓冲器5中的该数据的一读地址。该控制电路6适于从读指示器RP的位置处读该数据并将该读数据送到多路分解器32。
由于在光盘1上记录的编码数据包含有多路传输的视频、音频和副标题数据，该多路分解器32把从环形缓冲器5中读出的数据分离成视频数据、音频数据和副标题数据，然后分别将这些数据送到视频译码器20(图18B)、音频译码器(未示出)、和副标题译码器(未示出)。视频译码器20在视频代码缓冲器中存贮视频数据。
之后，存贮在视频代码缓冲器10中的数据被送到图象首标检测器34，以便检测图象首标。检测过的图象首标信息被进一步用于识别视频数据的图象类型(I、P或B图象)和暂时基准(TR)，该基准指明在GOP中的帧顺序。图象数据选择电路35仅选择以特定再现方式从图象译码器34提供的图象类型信息并作为被识别过的I图象和P图象，并提供该选定的图象数据到逆VLC(可变长度编码)电路11。在标准再现方式中，图象数据选择电路35被控制去传送所有的图象数据到逆VLC电路11而无须任何预选择。
送到逆VLC电路11的数据由逆VLC加以处理，然后送到逆量化器12。代码请求信号从逆VLC电路被返回到视频代码缓冲器10以便允许从视频代码缓冲器10中传输新的数据。
进而，逆VLC电路11输出一量化级大小给逆量化器12并输出运动矢量信息给运动补偿器15。量化级大小和运动矢量信息被包括在视频数据中。逆量化器12根据指明的量化级大小逆量化该输入的数据并输出该被逆量化过的数据给逆DCT(离散余弦变换)电路13。该逆DCT电路13利用逆DCT处理该逆量化过的数据，以便复原视频信息，并提供该复原过的视频信息到加法器14。
加法器14将逆DCT电路的输出和运动补偿器15的输出对应图象类型(I、P或B)进行相加，并提供该结果，即提供运动补偿过的视频数据到帧存储体16。
之后，从帧存储体16读出的数据以原始帧的顺序(如图14A所示，通过开关16E)被重新排列。重排的数据被送到数/模(D/A)转换器17，以把数据转换成将在显示装置18上显示的视频信号。
返回到图18A，ECC电路33的输出被送到数据流检测器50，检测从光盘1读出的流数据的图象类型，并将该图象类型信息送到控制电路6。响应该信息，控制电路6以特定再现方式将I图象和随后的两个P图象数据写入环形缓冲器5。
相应地，在每个GOP开始处的相应于I和两个P图象的三个帧被以高速写入环形缓冲器5，和，该数据能被获得并能通过译码器20以任何所希望的定时进行译码，从而能以特定的再现方式进行数据的有效译码。
例如，假设用图14A所示的原始帧顺序的P图象P3开始反向再现，以便必须以下列顺序显示被译过码的图象P3→B7→B6→P2→B5→B4→P1→B3→B2→P0→B1→B0→I0→......
然而，由于每个P图象是由所述的图象间预测编码的，从而在译码P图象P3之前需要去译码图象I0、P0、P1和P2。类似地，在译码B图象B7之前需要译码P图象P2和P3。从而，如果反向再现仅由一次译码每个图象完成，那么作为正常再现，它需要利用大容量的帧存储体16，该存储体能够存贮构成GOP所需要的图象的那么多的帧。
帧存储体16的存储容量必须增加到超出正常再现方式所需要的量以满足这样的要求。进而，该被译码的数据必须顺序地存储在帧存储体中以便能以反向再现的适当顺序传送图象。
虽然其它反向再现的技术可以被采用以便仅用I和P图象跳过B图象来完成再现，但其所需要存储的帧数量比通常再现所需要存储的帧还要多。
为此，图18的数据译码设备利用相同的帧存储体进行操作以完成反向再现，作为正常再现中所利用的，即利用图18举例中的3个存储器单元去存储一个I图象和两个暂时在后的P图象。提供用于此目的的数据流检测器50在环形缓冲器5中写入该I图象和两个在后的P图象。然而，这使得用于检测I图象和两个在后的P图象的数据流检测器50的结构和操作变得更复杂了。
图15A是经分包的(经多路复用的)MPEG2系统数据流。在分包期间当MPEG2视频流的包被确定在如图15C中的位置D3处时，如图15B所示，图象首标和图象数据(V+2)的图象编码延伸扩展到两个包。
如果图象首标和图象编码延伸被扩展到两个视频包，它就必须去检测两个视频包以获得该图象的所必需要的信息项。另外，如图15A所示，另一包(例如，音频包)可以存在于两个视频包之间，使得检测处理变复杂，从而使数据流检测器50的结构和操作复杂化了。
相应于MPEG2技术，由一帧组成一个图象的帧结构的视频数据和由两场组成一个图象的场结构的视频数据可以被混合。由于图象首标被附加于每一场，两个连续图象的图象首标和图象编码扩展必须读出，以确定视频数据的数据结构。
因而，一种确认是使得在基于上述3项信息，即(1)GOP首标存在；(2)在图象首标中的临时基准(TR)；和(3)在图象编码扩展中的picture_structure信息的基础上去弄清图象数据是由帧结构形成还是由场结构形成。
下面将对帧结构和场结构之间的不同方法给出详细解释。
图19A和19B分别表示场结构的帧结构格式的视频数据。在场结构格式中，视频数据的一帧由图象数据的两场组成，它们的每一个都被附加了图象首标和图象编码扩展。在帧结构格式中，视频数据的一帧由图象数据的一帧组成，并被附加有图象首标和图象编码扩展。
在场结构格式中，图象数据对(pair)的各自的图象首标中的TR信息的数字值被设置成彼此相等。如图20所示，在图象编码扩展中的picture_structure信息，对于顶场和底场分别是“01”和“10”。另外，如图20所示，帧结构的图象编码扩展中的picture_structure信息是“11”。
图象数据可以通过首先在GOP开始位置读出GOP首标，然后在图象数据的开始处读出图象编码扩展的picture_structure信息来确定图象数据的格式(场或帧结构)。
虽然通过检测单个帧可以将帧结构的图象数据装入环形缓冲器5(图18A)，但是，类似地加载场结构的视频数据是困难的，在这里图象数据对(pair)构成一个视频数据帧，因为在它能被适于装载之前必须检测成对的图象数据。随后，将每个图象首标中的TR信息读出，以便确认与TR数字值相等的两个图象数据单元。当这样的对被确认时，它们被识别作为成对的图象数据并然后被装载。
成对的场结构图象首标被配置成两种不同顺序之一的一种顶/底和底/顶。现在参照图21描述这样的配置。一GOP首标(GOPH)、一帧结构的I图象、一场结构的B图象、另一场结构的B图象、与之间隔的GOP首标，和场结构的I图象、GOP首标、另一场结构的I图象，......等，被顺序记录。
例如，在这里，总的3帧(一个I图象和两个在后的P图象)被装入环形缓冲器5(图18A)，接着顶部(第一)GOP首标的帧结构的I图象被检测并从GOP首标、在图象首标中的picture_code_type、和在图象数据开始处的图象编码扩展中的picture_structure信息(在帧结构的情况下定“11”)中进行识别。
当在位流中被识别作为随机存取1的位置处为进行播放而存取时，第一场结构B图象的图象首标和图象编码扩展被读出。在此时，表示为“0”的TR也被读出。随后，第二场结构B图象的图象首标和图象编码扩展被读出以及TR被表示为“0”。由于两场结构B图象的TR值相等，所以它们被检测为成对数据。
当在位流中被识别作为随机存取2的位置处进行存取时，第一图象的图象首标和图象编码扩展随同表示为“0”的TR一道被读出。随后，下一个图象的图象首标和图象编码扩展随同表示为“1”的TR一道被读出。由于各自的TR数字值彼此不一致，所以两个场结构图象的数据不被检测为成对数据。
假如在位流中被识别作为随机存取3的位置处进行存取，那么由于在两个图象首标中各自的TR数字值相互一致(TR＝1)，如同在随机存取1的情况那样，这样，该图象被检测为对。假如，“01”或“10”的图象编码扩展中的图象结构被检测，它被认为是场结构，和它的成对数据被检测。
假如在位流中被识别作为随机存取4的位置处进行存取，第一图象的图象首标和图象编码扩展随同表示为“0”的TR一道被读出。根据在图象首标中的图象编码类型信息，和图象编码扩展中的图象结构信息。该图象数据被认为是场结构I图象。
在GOP首标的连续检测之后，下一个图象的图象首标和图象编码扩展随同表示为“0”的TR被一道读出。这里，两个顺序图象的各自的TR数字值相互一致，但是由于在两个图象之间存在有GOP首标，因此这两个图象不被认作为对。应注意的是，假如GOP首标存在，TR被复位到“0”和在成对的图象之间没有GOP首标被插入。
如所述的，数据流检测器50根据GOP首标、若干的图象首标和大量的图象编码扩展的标志，相对于图象执行对检测的各种信息项的处理，以便加载该图象数据到环形缓冲器5。然而，这个处理程序极为复杂，使得构成该数据流检测器50很困难。
该数据流检测器50检测加载处理完成的方法将结合图22所示流程图加以解释。假设在该流程中，随机存取先于I图象入口立即写的扇区，以便响应于该随机存取能立即获得适当的图象。
在步骤S10处，数据流检测器检索在picture_header中的picture_start_code，以便检测I图象的图象首标并在步骤12进行查询，以确定picture_start_code是否已被检测到。如果在步骤S12查询时，其回答是肯定的，即假设picture_start_code被检测到，则操作进行到步骤S14。然而，如果在步骤S12的查询中，其回答是否定的，即，假设没有picture_start_code被检测到，则步骤S12的过程被重复，直到检测到picture_start_code。
在步骤S14中，临时基准被从检测到的图象首标中读出，它的数字值被存储在一寄存器中作TRO。
在步骤S16中，对在图象首标中的picture_start_code进行另外检索(SRCH)，以检测下一图象，并在步骤S18中进行查询以确定是否已经检测到picture_start_code。如果对步骤S18的查询，其回答是肯定的，即，如果检测到picture_start_code，则操作进行到步骤S20。然而，如果对步骤S18的查询，其回答是否定的，则在步骤S18的处理被重复直到picture_start_code被检测到。
在步骤S20进行查询，以确定在picture_start_code中是否已经检测到GOP首标，从而去确定检测的图象数据是否是成对部分。如果对步骤S20的查询，其回答是否定的，即，没有检测到GOP首标，则操作进行到步骤S22。然而，如果对查询的回答是肯定的，即，检测到GOP首标，则操作优先进行到步骤S26，这是因为在图象数据之间GOP首标的存在消除了这些图象单元是成对的可能性。
当临时基准从被检测的图象首标读出时，它的数字值被存储在一寄存器中作为TR1，就像步骤S22所表示的那样，和将该操作优先进行到步骤S24进行查询，以确定分别存储在寄存器中的TR数字值TR0和TR1是否相等。如果对步骤S24查询的回答是肯定的，即如果这两个数字值相一致，则操作返回到步骤S16，并结合步骤S16至S24重复以上讨论过的过程。这将判定，两个数字值相一致意味着图象数据对已经被检测到。
然而，如果对步骤S24的查询，回答是否定的，即，如果TR数字值不相等，则操作进行到步骤S26。在这里，下一个图象的图象首标被检测；和把从图象首标中读出的图象编码类型存储在寄存器中。然后操作优先进行到步骤S28进行查询，以确定存储的图象编码类型是否代表B图象。如果对步骤S28的查询其回答是肯定的，即，假设该被检测的图象是B图象，则操作返回到步骤S16，这是因为B图象不是所要寻找的图象；和结合步骤S16至S28重复所讨论过的过程以确定下一个图象。
然而，如果对步骤S28的查询回答是否定的，即，被检测的图象不是B图象，则如同步骤S30所表示的，在检测的图象首标中的临时基准被读出并把它的数字值存储在寄存器中，作为TR2。这将确认，该被检测的图象是在I图象之后出现的第一个P图象。
在步骤S32对图象首标中的picture_start_code进行另外检索(SRCH)以检测下一个图象并在步骤S34进行查询，以确定picture_start_code是否已经被检测到。如果对步骤S34的查询其回答是肯定的，操作进行到步骤S36。然而，如果对步骤S34的查询其回答是否定的，即，假如没有检测到picture_start_code，则将步骤S34的过程重复直到检测到picture_start_code。
在步骤S36进行查询，以便确定在对picture_start_code检索期间是否已经检测到GOP首标，以确定被检测的图象数据是否是成对部分。如果对步骤S36的查询其回答是否定的，即，假如没有检测到GOP首标，则操作优先进行到步骤S38，然而如果对步骤36的查询其回答是肯定的，即如果检测到GOP标头则操作优先入口步骤42，这是因为在图象单元之间的GOP首标的存在消除了这些图象单元是成对的可能性。
当在步骤S38从被检测过的图象首标中读出temporal-reference时，它的数字值被存储在寄存器中，作为TR3，和操作优先进行到步骤S40查询，以便确定分别存储在寄存器中作为TR2和TR3的TR的数字值之间是否存在一致。如果对步骤S40的查询其回答是肯定的，即，两个数字值相等，该操作返回到步骤S32，结合步骤S32至S40重复上述讨论过的过程。这将确认，数字值一致并意味着图象数据对已经被检测到。
然而，如果对步骤S40的查询，其回答是否定的，即，TR数字值不是一致的，操作进行到步骤S42读出图象类型。然后，操作进行到步骤S44查询，以便确定该存储的图象编码类型是否代表B图象。如果对步骤S44的查询其回答是肯定的，即，被检测过的图象是B图象，则操作返回到步骤S32，因为B图象不是所要寻找的图象；和结合步骤S32至S44重复上述讨论过的过程，以检测下一个图象。
然而，如果对步骤S44的查询其回答是否定的，即，被检测的图象不是B图象，则读出图象首标中检测的临时基准和将它的数字值存储在寄存器中，作为TR4，如步骤S46所示。这将确认，该检测的图象是在I图象之后出现的第二个P图象。
进行到步骤S48，在图象首标中进行对picture_start_code的另外检索(SRCH)，以检测下一个图象和在步骤S50进行查询，以确定picture_start_code是否已经被检测到。如果对步骤S50的查询其回答是肯定的，即，检测到picture_start_code，则操作进行到步骤S52。然而，如果对步骤S50的查询其回答是否定的，在步骤S50的过程被重复，直到picture_start_code被检测到。
在步骤S52进行查询，以确定在对picture_start_code检索期间是否已经检测到GOP首标，从而确定检测过的图象数据是否是成对部分。如果对步骤S52的查询其回答是否定的，即，没有检测到GOP首标，则操作进行到步骤S54。然而，如果对步骤S52的查询其回答是肯定的，即，检测到GOP首标，则完成装载图象数据到环形缓冲器和该过程被中止。
当临时基准被从检测过的图象首标中读出和如步骤S54所表示它的数字值被存储到寄存器中，作为TR5时，操作优先进行到步骤S56查询，以确定分别作为TR4和TR5存储的TR的数字值是否一致。如果对步骤S56的查询其回答是肯定的，即，两个数字值一致，则操作返回到步骤S48，结合步骤S48至S56重复上述讨论过的过程。然而，如果对步骤S56的查询其回答是否定的，即，如果两个TR的数字值不相等，则完成图象数据的装载和过程被中止。
这样，数据流检测器50能通过执行上述处理程序装载位流，以便装载一I图象和两个随后的P图象。然而，从上述长篇的描述可知，为执行这个复杂的处理程序是相当麻烦的。
有鉴于此，本发明的一个目的就是提供用于执行特定再现编码的数据的方法和设备，例如，快进，快速反向再现，并克服了上述技术的缺点，即避免了上述的复杂操作。
本发明的另一目的是提供一种能克服上述技术缺点的用于执行特定再现编码的数据的方法和设备。
本发明的进一步的目的是提供一种与处理机控制设备相结合使用的记录介质，以便不需要处理机控制设备就能执行上述复杂操作完成特定再现。
本发明的各种其它目的、优点和特点将会从下面详细描述中变得明显，和新颖的特点将在所附权利要求中指明。
根据本发明的一个实施例，提供了在记录介质上记录编码的图象数据的设备和方法。利用图象内编码和/或预测编码以提供一个I图象和一个随后的P图象的方法对图象数据进行编码。
作为本发明的一个方面，位置信息表示从I图象到P图象端部的数据的字节长度。
根据本发明的另一实施例，提供了用于从记录介质上再现编码的图象数据的设备和方法。对表示相关于I图象的P图象的位置的位置信息进行检测，和产生I图象、P图象和位置信息在内的数据流。该数据流被译码和被显示。
根据仍是本明的另一实施例，提供一种与处理机控制设备相结合并使用的记录介质，其中一个I图象，一个P图象，和表示相关于I图象的P图象的位置的位置信息被记录在该介质上并使用处理控制设备去执行相对容易和简单的特定再现。
通过阅读结合实施例参考附图进行的详细描述，将能最好地了解本发明但其并不是对本发明的限制图1是本发明数据编码设备的一个实施例的方框图；图2是通过图1的数据编码设备编码已分包的数据流的举例；图3是入口点信息格式示意图；图4是程序流变换(PSM)语法；图5是基本流描述符的语法；图6是iP_iPP_descriptors的语法；图7是全局描述符语法；图8A和8B是本发明的数据译码设备的一个实施例的方框图；图9A至9C是参考图8A和8B的数据译码设备中以快速反向再现方式如何读出视频数据的视频数据顺序的举例；图10是参考图8A和8B的数据译码设备的快速反向再现方式的读/写定时图；图11A至11C是参考图8A和8B的数据译码设备的快进再现方式中如何读出视频数据的视频数据的顺序的一个举例；图12A至12C是参考图8A和8B的快速反向再现方式中如何读出视频数据的视频数据的顺序的另一个举例；图13是参考图8A和8B的数据译码设备的快速反向再现方式中利用两个帧存储器如何读出视频数据的读/写定时图；图14A和14B是在MPEG系统中的原始帧间预测图象和被记录的图象帧的结构示意表示图；图15A至15B是在MPEG视频流的示意表示；图16是在MPEG系统中图象首标的结构示意图；图17是在MPEG系统中图象编码扩展的结构；图18A和18B是数据译码设备方框图；图19A和19B是帧格式和场格式中视频数据的结构示意图；图20是图象结构内容表；图21是如何区分两种视频格式(场和帧)的视频流的示意图；和图22是流检测器为加载图象数据(一个I图象和两个P图象)的三个帧而执行的程序的流程图，其中场和帧视频格式被混合。
以下参考附图详细描述本发发明的最佳实施例。
图1是本发明数据编码设备的一个实施例的方框图。音频编码器102对输入音频信号进行压缩编码并将它提供给音频输入端，和视频编码器101对输入视频信号进行压缩编码并将它提供给视频输入端。经编码的音频和视频信号被提供到多路转换器113。假设，从音频编码器102输出的数据流是MPEG2音频流(音频层)和从视频编码器101输出的数据流是MPEG2视频流(视频层)如以后图15c所示。
如图15A所示，多路转换器113通过时分多路复用以对输入MPEG2视频流和MPEG2音频流进行分包以形成系统数据流。
虽然没有示出，副标题流也可以被输入到多路转换器113并可以随同视频流和音频流被多路转换。在此情况下，从多路转换器113输出的MPEG2系统流如图15A所示。
入口点数据存储器电路133A的输入端被连接到视频译码器101；并且入口点检测器131能够使入口点数据存储电路133A存储从视频编码器101接收的入口点(相关于I图象产生点的数据)。
表内容(TOC)数据发生器156产生基于入口点数据存储器电路133A的内容的基础上的TOC数据。该TOC数据包括在盘上记录有视频和音频数据的盘名，在盘上的记录每章(chapter)的章名以及在盘上记录的每章的开始地址，盘的再现时间，每章(chapter)再现时间，每次入口扇区的开始地址等等。
从多路转换器113输出的已分包的数据流被暂存在DSM(数字存储介质)110中和然后送到TOC下标(suffix)电路150。TOC下标电路150将TOC数据加到已分包的数据流和提供相同内容到图象首标检测器/程序流变换(PSM)数据产生器-重写器155。
图首标检测器/PSM数据发生-重写器(overwriter)155检测图象首标和产生PSM数据，该数据包括表示从入口扇区开始到第一显现的P图象的端点和/或从入口扇区开始到第二显现的P图象的端点的数据字节长度的信息。最好是，PSM数据包括从I图象开始到第一显现的P图象的端点和/或从I图象的开始到第二显现的P图象的端点的数据字节长度的信息。该产生的PSM数据被写入到由多路转换器113分包的数据流中以前保留的入口扇区中的区域后面将详述PSM数据。
图象首标检测器/PSM数据发生器-重写器155的输出被送到扇区首标下标电路151，在这里，将分包的数据流分入加了扇区首标的每个扇区的各扇区中。
扇区首标下标电路151的输出，即如上面所描述的所有其它数据被一起加到视频和音频数据，通过ECC编码器152进行用于纠错的编码。
之后，调制器153采用8至14调制(EFM)对来自ECC编码器152的经编码的数据进行调制将经调制的数据送到切割器154。切割器154对应于从调制器153提供的数据在主盘160中形成槽，从而将分包的数据流数据写到主DVD盘160上。例如，通过该主盘160的模压(press-molding)生产复制的DVD盘。
这样，图1的数据编码设备通过采用时分多路转换对输入的音频信号和视频信号编码和分包并从而产生分成包的数据流。另外，图象首标检测器/PSM数据发生器-重写器155产生并写PSM数据到分成包的数据流中。该分成包的数据流被记录在主DVD盘160上。
图2是从图象首标检测器/PSM数据发生器-重写器155的输出，例如MPEG2系统流的分成包的数据流的举例。为简化起见，仅示出分成包的视频数据和音频数据。音频数据被插入到MPEG2系统流的特定部分，以保证在再现期间声音不中断，和I、P和B图象的视频数据被插入在音频数据之中。
入口点表示I图象的顶部(或开始)，和将包括这样入口点的扇区定义为入口扇区。图2中，将这样入口点的位置指明为入口点n，入口点n+1，......等等。先于I图象将写有入口点信息的位置立即预定，这样，当拾取了从入口扇区读出的数据时，完整的图象能被立即显示。
在入口点信息和I图象之间可以存在音频数据，但P和b图象不能存在其中间。
图3是入口点信息格式。该入口点信息包括具有任选系统首标的包(pack)首标、PSD(程序流指南)、PSM(程序流变换)和其它包。
图4是PSM的语法，PSM包括形成唯一码的24位packet_start_codeprefix，一8位map_stream_id，由整体描述符的任意数组成的program_stream_info，strearm_type，和包括基本流描述符任意数据的elementary_stream_info。
图5表示基本流描述符的语法，其中的组成是如果流是视频数据，由dvd_video_descriptor和ip_ipp_descriptor组成；或如果流是音频数据，由dvd_audio_descriptor和ISO_639_language_descriptor组成；或如果流是副标题数据，由dvd_subtitle_descriptor和IS0_639_language_descriptor组成。还有，其它信息项在图5中示出。
图6表示ip_iPP_descriptor由表示ip_ipp描述符的8位descriptor_tag，表示描述符长度的8位description_length，表示从当前入口扇区的第一字节到首先呈现的P图象的最后字节的字节数 bytes_to_first_p_pic，和表示从当前入口扇区的第一字节到第二呈现的P图象的最后字节的字节数的32位的bytes_to_second_p_pic组成。
如图2所示，该bytes_to_first_p_pic和bytes_to_second_p_pic表示数据长度。它被确认，由该bytes_to_firs_p_pic和bytes_to_second_p_pic信息指明的偏移字节数包括不仅I图象和P图象，而且还有中间的B图象和音频包。
图7表示图4的整体描述符的语法。包括在每个入口扇区中的该PSD表示从当前入口扇区到在先入口扇区和随后入口扇区的距离，和在一秒三秒等时间消逝之后到入口扇区的距离。这些距离被作为偏移地址。
图8A和8B是本发明的数据译码设备的最佳实施例的方框图。为简化起见，图8A和8B中所示与图18A和18B所示相应单元被标有相同序号。
光盘1通过主轴马达(未示出)以预定旋转速率旋转，和从拾取器2拾取的激光束投射到光盘1的轨迹上，以使将记录在轨迹上的MPEG压缩数字数据读出。数字数据通过解调器3被EFM解调并输入到扇区检测器4。拾取器2的输出也被送到锁相环(PLL)电路9，在那里将提供给解调器3和扇区检测器4的时钟信号复原。
如上所述，数字数据以定长扇区为单位记录在光盘1上，其中扇区同步和扇区首标被记录在每个扇区的开始处。根据从扇区首标中检测的扇区同步和扇区地址确定扇区的划分它们被送到控制电路6。最好该控制电路采用微处理机和所描述的起微处理机控制作用的设备解调输出经由扇区检测器4送到ECC(纠错)电路33，在这里执行错误检测和校正。ECC电路33将差错校正过的数据在控制电路6的控制下写入其中的环形缓冲器5。
ECC电路33的输出还送到PSM检测器40。在特定再现方式中，PSM检测器40检测从光盘1读出的流数据的入口扇区中的PSM信息。控制电路6利用PSM信息根据与ip_ipp_descriptor的编移字节数有关的信息，以特定再现方式控制将I和P图象写(或加载)入到环形缓冲器5，以保证，在入口扇区后，将从I图象到第二P图象的流数据中的长度信息写入环形缓冲器5。
聚焦控制电路(未示出)和轨迹伺服电路8根据由拾取器2读出的信息中获得的聚焦误差信号和轨迹误差信号在系统控制器(未示出)的控制下分别控制拾取器2的聚焦和轨迹。
在由扇区检测器4检测的每个扇区的扇区地址基础上，控制电路6通过写指示器(WP)指明用于将适当的扇区写入环形缓冲器5的写地址。另外，在从视频代码缓冲器10(图8B)获得的代码请求信号的基础上，控制电路6通过读指示器RP指明从环形缓冲器5读出该数据的读地址。由读指示器RP指明的位置处读出的数据被送到多路分解器32。
由于记录在光盘1上的编码数据包括多路转换包的视频数据、音频数据和副标题数据，多路分解器32分离这些数据为视频数据、音频数据和副标题数据，然后再分别将这些数据送到视频译码器20(图8B)、音频译码器(未示出)，和副标题译码器(未示出)。
作为结果，从环形缓冲器5读出的视频数据被存储在视频译码器的视频代码缓冲器10中。如图2所示，从I图象到第二在后的P图象的流数据包含有不是视频包的包。在特定再现方式中，任何不必要的数据，即不是视频数据的包被信号多路分解器32所取除。
在视频代码缓冲器10中存储的数据被送到图象首标检测器34，在该处，其中的图象首标、表示图象类型I、P或B的图象类型信息，和表示在GOP中帧顺序的临时基准(TR)都被检测。经检测的图象类型信息被送到图象数据选择器35，在该处，在特定再现方式时仅选择I和P图象；和把经选定的图象送到逆VLC电路11。在正常再现方式时，图象数据选择器35被控制输出所有的图象数据而不用进行任何预选择。
送到逆VLC电路11的数据由逆VLC处理，然后送到逆量化器12。代码请求信号被从逆VLC电路返回到视频代码缓冲器10，以允许从视频代码缓冲器10传送新的数据。
另外，逆VLC电路11输出量化级大小到逆量化器12，并输出运动矢量信息到运动补偿器15。逆量化器12根据专门的量化级大小逆量化输入数据并输出逆量化的数据到逆DCT电路13。逆DCT电路13利用逆DCT处理量化过的数据并将处理过的数据提供到加法器14。
加法器14依据图象类型(I、P或B)将逆DCT电路13的输出和运动补偿器15的输出相加，并将合成的运动补偿的视频数据送到帧存储体16。
之后，从帧存储体16读出的数据通过开关16e按图14A所示原始帧顺序重新配置。将重新配置的数据送到数/模(D/A)转换器17，将其转换成模拟视频信号然后在显示装置18上显示。
响应于来自视频代码缓冲器10的代码请求信号，控制电路6将存储在环形缓冲器5的数据送到视频代码缓冲器10。当从视频代码缓冲器10传送到逆VLC电路11的数据量减小时，例如，展示具有小数据量的简单图象的连续数据处理结果时，则从环形缓冲器5传送到视频码缓冲器10的数据量也减小。随后，存储在环形缓冲器5中的数据可以增加，和写指示器WP可以潜在通过(pass)读指示器RP，而引起环形缓冲器5的溢出。
为阻止出现这样的问题，控制电路6基于写指示器WP和读指示器RP的地址位置，计算存储在环形缓冲器5中的数据流量。当计算的数据量超过一预定量时，轨迹阶跃判定电路7确定环形缓冲器5可能潜在溢出并送出一条轨迹阶跃指令到轨迹伺服电路8。响应该轨迹阶跃指令，轨迹伺服电路8使拾取器2依据环形缓冲器5的存储容量转移轨迹以预防环形缓冲器5的任何上溢或下溢。这有利于使具有均匀图象质量的连续的视频再现而不管记录在光盘1上的图象的复杂性(或平坦性)。
从环形缓冲器5到视频代码缓冲器10的数据传输率要预置成等于或低于从ECC电路33到环形缓冲器5的数据传输率，以允许视频代码缓冲器10给环形缓冲器传输一用于数据传输的代码请求而不管轨迹阶跃。
假设在正常再现方式中，例如，I、P和B图象数据I0、B-2、B-1、P0、B0、B1、......以图14B所示顺序记录在光盘1上。在该例中，一个GOP是由包括有1帧I图象，4帧P图象和10帧B图象的15帧图象组成。图象的正常再现是通过连续读和译码以图14B所示顺序记录的编码数据并以图14A所示顺序显示该译码的数据来进行的。
特别是，在译码I图象I0的时刻，从逆DCT电路13获得的译码输出被直接送到帧存储体16。然而，在译码B图象B-2时刻，在先被译码的P图象(未示出)和I图象I0两个被用作预测编码的B图象B-2的参照从帧存储体16被送到运动补偿器15，和根据从逆VLC电路11提供的运动矢量信息产生运动预测图象。产生的运动预测图象然后被送到加法器14，在该处把运动预测图象加到逆DCT电路13的输出上，从而B图象B-2被译码并被存储在帧存储体16中。
以与B图象B-2相同方法译码B图象B-1和重写存储在帧存储体中的帧存储器16a-16c中之一的B图象B-2。在译码P图象P0中，将I图象I0从帧存储器16与将运动矢量信息从逆VLC电路一起送到运动补偿器15。运动补偿器将运动预测图象送到加法器14，在该处，把运动预测图象加到从逆DCT电路提供的P图象P0中，从而译码该P图象P0。这样将经过译码的P图象P0越过存储在帧存储体16中的最早的数据(或者是I图象或者是P图象)写入。
于是，如上所述顺序译码的图象以其原始顺序从帧存储体16读出和以在图14A中的顺序在显示装置18上显示。
在快速再现方式中，记录在光盘1上的数据需要被译码并以相反顺序被显示。例如，假如从光盘1上译码B图象B07在该光盘上视频数据以图9A和9B所示顺序被记录(为了简化仅只示出视频数据)，由于这些P图象需要被作为参考去译码所希望的B图象B07，所以就必须在译码B图象B07之前先译码P图象P08和P05。然而，已经确认，为译码P图象P08，则需要已译码的P图象P05，和为了译码图象P05，需要已译码的I图象I02。顺序地，译码必须从在GOP的开始处的I图象开始。在译码一个GOP的末端上，操作需要阶跃返回到前面的GOP，以便继续译码处理。
然而，如果采用这样的译码技术进行反向再现，那么过度的时延将被引入到图象显示中，其结果是显示出不自然的图象。本发明以正常再现方式通过只译码I和P图象解决这个问题，仅只利用正常再现时所需要的相同的三个帧存储器16a、16b和16c就能完成反向再现。这样，本发明有利于译码总的三个图象，即在入口扇区之后呈现的I图象和随后的两个P图象，而不是译码整个I和P图象序列；从而能够以最小的电路组成实现快速反向再现。
本发明能够利用简单电路结构的PSM检测器40而不使用如上所述展示有复杂结构的数据流检测器就能完成快速反向再现。由于PSM检测器40检测表示在PSM中的ip_ipp_descriptor给定的偏移字节数的信息，使得可能写入环形缓冲器5的仅只是从入口扇区之后立即显现的I图象到在I图象之后显现的两个随后的P图象的数据流的必要范围。
参照图9A至9C描述图8A和8B中所示的数据译码设备以快速反向(FR)再现方式进行的操作。
图9A和9B所示表示记录在光盘1上的视频数据的顺序。相应于4个GOPs的这些顺序所示的视频数据，和以FR再现的方式，该控制电路6以这样的方法执行控制，该方法是，拾取器2按照视频数据由箭头所指顺序从光盘1读出视频数据。特别是，拾取器2以I图象I32、B图象B30、B图象B31、P图象P35、B图象B33、B图象B34和P图象P38这样的顺序连续读出视频数据，然后转移到即刻在先的GOP，并读出I图象122到第二P图象P28的视频数据。随后，拾取器2转移到另一在先的GOP，并读出I图象I12到第二P图象P18的视频数据。接着，拾取器2转移到又一在先的GOP，然后读出I图象I02到第二P图象P08的视频数据。之后，与上述类似地，拾取器2读下一在先的GOP开始位置处的I图象到I图象位置以后的第二P图象的视频数据。
由于上述入口点信息被写在由每个GOP的顶部形成的入口扇区中，和PSM检测器40在入口扇区中检测ip-ipp-descriptior并然后将检测的ip-ipp-descriptior送到控制电路6，因而这样的读操作是可能的。接着，控制电路6控制拾取器2从入口扇区的顶部(或开始)读出对应于由ip-ipp-descriptor给出的bytes_to_second_p_pic信息表示的字节数的数据拾取器2能够以图9A至9C中箭头指明的顺序读出视频数据。
为了对即刻在先的GOP的顶部进行存取，采用距离信息(数据长度)它表示为在入口扇区中的PSD中的偏移地址并指明与入口扇区的距离。
从在GOP的开始位置处的I图象到在I图象位置处以后的第二P图象范围内读的视频数据由多路分解器32将其与音频数据和其它数据分离，和然后被写入视频代码缓冲器10。通过利用从图象首标检测器34获得的检测信息，和通过仅译码将要写入帧存储体16的I和P图象数据消除B图象。这样写入的视频数据以在图9C所示的反向图象显示顺序从帧存储器16中被读出并在显示装置18上显示。
参考图10其描述以FR再现方式从帧存储体16中的数据的读/写定时。最好是，帧存储体16设置有如图8所示的三个帧存储器16a、16b和16c。在时间t0处开始在帧存储器16a中的开头的GOP顶(见图9B)部写入译码的I图象I32，而在一帧过后的时间点t1处结束。随后，在点t1处开始在帧存储器16b中，写入参照I图象I32译码的P图象P35，而在一帧过后的时间点t2处结束。
另外，在时间点t2处开始在帧存储器16中，写入参照P图象P35译码的P图象P38，而在一帧过后的时间点t3处结束。在两个时间点t2和t3的中间点可开始从帧存储器16c中读出P图象P38，由该读起始时间点所提供的P图象P38的一场已经写入帧存储器16c中。通过从写定时到读定时延迟一场，这样对同一存储器的同时读写是可能的。
从帧存储器16c读P图象P38，在两个时间点t3和t4之间的中间点处结束，和在时间点t3处开始在帧存储器16c中写入在先的GOP的已译码的I图象I22，在一帧过后的时间点t4处该写操作结束。
因为写定时相对读定时最好具有一个场的延迟，如上所述，当从其中读先前写入的图象数据时，与此同时不同的图象数据能被写入帧存储器16c。
之后，如图9A至9B所示已译码的图象数据以I32、P35、P38、I22、P25、P28、I12、P15、P18、I02、P05......等的顺序被写入帧存储器16a、16b和16c中。其间，该图象数据以从最早的(最大的)图象数向较新的(较小的)图象数，如P38、P35、I32、P28、P25、I22、P18、P15、I12......等的顺序从帧存储器16a、16b和16c中读出。
随后，执行快速反向再现和以图9C所示顺序显示图象，例如，当使用三个帧存储器时，每个GOP的三个图象能被反向再现。
在反向再现模式中，检测分配给图象的识别数和从帧存储体16中以从最早的到最新(从最大到最小)的数的顺序读出图象。表明指示图象显示顺序的数的临时基准(TR)在各自的GOPs的顶部被复位，和这样的临时基准值是在0至1023的范围内。
参考图11A至11C，解释在图8A和8B中数据译码设备执行的快速正向(FF)再现。图11A和11B表示按照光盘1记录顺序的四个GOPs的视频数据，其中按照视频数据的箭头指示在FF再现方式下读出视频数据的顺序。
在FF再现方式中，如前述FR再现方式，PSM检测器40检测被写在每个GOP顶部的入口扇区中的ip-ipp-descriptor并提供该被检测的ip-ipp-descriptor符给控制电路6。控制电路6控制拾取器2从入口扇区的顶部读出对应于由在ip-ipp-descriptor中的bytes_to_second_p_ic信息表示字节数的数据，从而以在由图11C箭头指示的顺序读出视频数据。
在各自的图象首标中表明是当前的B图象的图象被从读视频数据中消除，如此就只译码I和P图象。已译码的I和P图象按译码顺序从帧存储体16中读出和以图11C所示的I02、P05、P08、I12、P15、P18、I22、P25、P28、I22、P35、P38的顺序在显示装置18上被显示。
虽然，在帧存储体16中最好有三个帧存储器结合，但帧存储器数并不限于三个，可以选择任何所希望的数。将采用I和P图象等于帧存储器数的方法来进行快速正向(FF)再现。
参考图12A至12C和图13描述在帧存储体16中仅采用两帧存储器16a和16b完成的FR再现。
图12A和12B表示被记录在光盘1上的视频数据的顺序。图12A和12B中的视频数据对应四组GOPs，和以FR再现方式，该控制电路6控制拾取器2从盘1中以由视频数据的箭头所示顺序读出视频数据。特别是，拾取器2以I图象I32、B图象B30、B图象B31和P图象P35这样的顺序连续读视频数据，然后转移到即刻在先的GOP，和读I图象I22到第一P图象P25的视频数据。随后，拾取器2转移到另一在先的GOP，和读I图象I12到第一P图象P15的视频数据。接着，拾取器2转移到又一个在先的GOP，和然后读I图象I02到第一P图象P05的视频数据。之后，与上述类似地，拾取器2读下一个在先的GOP开始位置处的I图象到I图象位置处以后的第一P图象的视频数据。
因为PSM检测器40检测写在每个GOP顶部处入口扇区中的ip-ipp-descriptor的bytes_to_firs_p_pic信息和然后提供该检测的信息给控制电路6，所以这样的操作是有效的。特别是，控制电路6控制拾取器2从入口扇区的顶部读对应于由在ip-ipp-descriptor中给定的bytes_to_first_p_pic信息表示的字节数的数据，从而拾取器2能够以由图9A至9B箭头指明的顺序读出视频数据。
从GOP开始位置处的I图象到该I图象位置处以后的第一P图象读的视频数据范围通过多路分解器32将其与音频数据和其它数据分离和并被写入到视频代码缓冲器10中。随后，在各自的图象首标中表明是当前的B图象的图象被取消和仅只译码I和P图象并写入帧存储体16。这样写入的视频数据以图12C所示的图象显示顺序被从帧存储器16中读出并在显示装置18中加以显示。
图13是用于两帧容量的帧存储体16的数据读/写定时图。在图12B中在最后GOP的开始处将已译码的I图象I32写入帧存储器16A，在时间点t0处开始，和，在一帧过后的时间点t1处结束。随后，参照I图象I32将已译码的P图象P35写入帧存储器16b，在点t1处开始，和在一帧过后的时间点t2处结束。
从帧存储器16b中读P图象P35在两个时间点t1和t2之间的中间点处开始，而所提供的P图象P35的一场在该读开始的时间点处已经被写入帧存储器16b。这里，通过相对于写定时将读定时延迟一场，这样对同一帧存储器16b的同时读和写是可能的。这样，当从中读原先写入的图象数据时，同时，不同的图象数据能被写入帧存储器16b。
从帧存储器16b读P图象P35，是在两个时间点t2和t3之间的中间点处结束，和将在先的GOP的已译码的I图象I22写入帧存储器16b，是在时间点t2处开始，这个写入是在一帧过后的时间点t3处结束。
在两个时间点t2和t3之间的中间点处，将I图象I32从帧存储器16a中读出，和从这个读开始点延迟大约一场之后，将该已译码的P图象P25开始写入帧存储器16a中。在时间点t3和t4之间的中间点处，该I图象I32的一帧被完全读出，和随后，P图象的P25的一帧被从帧存储器16a中完全读出。另外，在时间点t4和t5之间，在先的GOP中的I图象I12的一帧被写入帧存储器16a。
如图12A至12B被译码的图象数据以I32、P35、I22、P25、I12、P15、I02、P05、......的顺序写入帧存储器16a和16b；和以从最早(最大)图象数向较新(较少)图象数，如P35、I32、P25、I22、P15、I12、P05、I02......的顺序读出。
如上所述，每个GOP中一个图象和两个或一个P图象以特定再现方式显示。确认，本发明可以改进为在每个GOP中仅仅译码和显示一个I图象并取消P图象和B图象这二个图象。在此情况下，用于检测直到I图象结束的字节数的信息被记录在PSD(程序流目录)中。特别是，根据MPEG系统(1SO1381 8-1)在确定的程序流目录中，相关于PSD之后即刻记录的I图象的信息作为参考存取单元，和将pes_header_positonon_offet、reference_offset和byets_to_read三个值加在一起，以确定从PSD的第一字节到I图象的终止的数据长度(总的字节数)。
当帧存储器的存储容量超过三个帧时，每个GOP多于三个帧可以被译码并以特定再现方式再现。在此情况下，表示数据长度的信息被写入PSM，这样，显现在I图象之后的三个帧或多于三个帧的P图象能被存取。
虽然上述示例是，在特定再现方式下转移到相邻的GOP的一个转移，但在进行特定再现中也可以执行转移到有一距离的GOP的转移。
在本发明中，拾取器2以特定再现方式转移，由于取决于图象类型(I、P或B)或起因于这些图象(平坦或复杂)的压缩等级不同，而使得视频流中视频数据处于不同的速率。因此，寻找时间不固定，和在进行等倍数速度的FF/FR再现时会产生某些困难。为避免这些困难，寻找时间和显示间隔可由系统控制器测量，根据所测时间改变下次寻找的距离，从而通过反馈控制实现速度控制。例如，如果在任何一个寻找中已占用较长时间，则拾取器2转移到GOP单元中的有一点儿距离的位置，从而获得必须的距离。
虽然本发明已结合光学记录介质进行了描述，应被理解，本发明的记录/再现方法和设备也能应用于其它记录介质或传输压缩的视频数据。
本发明由于采用少化弗和少复杂性的电路包括底座和特定电路某些部件能减少空间，因此使产生的热最少和使会产生热辐射的结构减至最小，在此基础上实现本发明的例如反向再现的特定再现。
在特定再现方式中，随着I图象的恢复，I图象和一个P图象可以恢复或一个I图象和两个P图象可以恢复。这些构成可以被选择地转换，以使特定再现的速度可由改变装载到帧存储器而被显示的图象数加以控制。通过采用加到I图象的一个或两个P图象。来使显示景色平滑以提供一种满意的观觉效果。
当结合最佳实施例已经专门地展示和描述了本发明时，可容易理解，在不脱离本发明的构思和范围内可以做出各种改型。本发明的权利要求包括了上述实施例、各种改变及所有等价的内容。
权利要求
1.一种在记录介质上记录图象数据的方法，包括步骤接收所述图象数据；利用图象内编码和预测编码编码所述图象数据，以便提供包含按照预定顺序的至少一个图象内编码的图象数据I图象和至少一个预测编码的图象数据P图象的数据流，其中所述至少一个I图象在先于所述至少一个P图象；在所述数据流中，产生表示所述至少一个I图象和相对于所述至少一个I图象的所述至少一个P图象的位置的位置信息；在所述记录介质上记录所述至少一个I图象、所述至少一个P图象和所述位置信息。
2.根据权利要求1的方法，其中，产生位置信息的步骤包括，产生表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象末端的数据长度的位置信息。
3.根据权利要求2的方法，其中，该记录步骤中，在扇区记录所述至少一个I图象和所述至少一个P图象；和其中产生位置信息的步骤还包括，产生表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的信息。
4.根据权利要求3的方法，其中，该记录步骤包括，在所述扇区中记录所述位置信息。
5.根据权利要求4的方法，其中，该编码步骤包括，在所述数据流中双向预测编码该图象数据的步骤以提供大量双向预测编码图象B图象。
6.根据权利要求4的方法，其中，所述至少一个I图象和所述至少一个P图象的每个构成一帧。
7.根据权利要求2的方法，其中，该数据流包含两个P图象；和其中产生位置信息步骤还包括产生表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象中第二个P图象的末端的数据长度的位置信息。
8.一种在记录介质上记录图象数据的设备，包括用于接收所述图象数据的装置；利用图象内编码和预测编码编码所述图象数据的装置，以便提供按照预定顺序的包含至少一个图象内编码的图象数据I图象和至少一个预测编码的图象数据的P图象的数据流，其中所述的至少一个I图象在先于所述的至少一个P图象；用于在所述数据流中产生表示所述至少一个I图象和相对于所述至少一个I图象的所述的至少一个P图象的位置的位置信息的装置；和在所述记录介质上记录所述至少一个I图象、所述的至少一个P图象和所述位置信息的装置。
9.根据权利要求8的设备，其中，所述可操作的产生装置用以产生表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
10.根据权利要求9的设备，其中，所述可操作的记录装置用以使在扇区中记录所述至少一个I图象和所述的至少一个P图象；和其中所述可操作的产生装置用以产生还表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
11.根据权利要求10的设备，其中，所述可操作的记录装置用以在所述扇区中记录所述位置信息。
12.根据权利要求11的设备，其中，所述可操作的编码装置利用双向预测编码图象数据编码该图象数据，以便在所述数据流中提供大量双向预测编码的图象B图象。
13.根据权利要求11的设备，其中，所述的至少一个I图象和所述的至少一个P图象的每个构成一帧。
14.根据权利要求9的设备，其中，该数据流包含两个P图象；和其中可操作的产生装置还用以产生表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象的第二个的末端的数据长度的位置信息。
15.一种从记录介质再现图象数据的方法，所述图象数据作为数据流被加以记录，数据流表示图象组GOPs，每个GOP由至少一个图象内编码的图象数据I图象和至少一个预测编码的图象数据P图象组成，其中所述至少一个I图象在先于所述至少一个P图象，所述方法包括步骤再现所述数据流；检测包括在所述数据流中位置信息和在所述数据流中表示所述至少一个I图象和相对于所述至少一个I图象的至少一个P图象的位置；对应于所述位置信息，从所述数据流中检测所述的至少一个I图象和所述的至少一个P图象和从其中导出的编码图象数据；译码所述编码的图象数据以提供已译码的图象数据；和显示所述已译码的图象数据。
16.根据权利要求15的方法，其中，检测位置信息的步骤包括，检测表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象末端的数据长度的位置信息。
17.根据权利要求16的方法，其中，再现步骤再现来自扇区的所述数据流；和其中检测步骤还包括，检测表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
18.根据权利要求17的方法，其中，所述位置信息被记录在所述扇区中。
19.根据权利要求16的方法，其中，该数据流包含两个P图象；和其中检测位置信息的步骤还包括，检测表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象中的第二个的末端的数据长度的位置信息。
20.一种从记录介质中再现图象数据的设备，所述图象数据作为数据流被记录，数据流表示图象组GOPs，每个GOP由至少一个图象内编码的图象数据I图象和至少一个预测编码的图象数据P图象组成，其中所述的至少一个I图象在先于所述的至少一个P图象，所述设备包括用于再现所述数据流的装置；用于检测包括在所述数据流中位置信息和表示所述数据流中相对于所述的至少一个I图象的所述至少一个P图象的位置的装置；用于响应于所述位置信息，从所述数据流中检测所述的至少一个I图象和所述的至少一个P图象和从其中导出的编码图象数据的装置；用于译码所述编码的图象数据，以便提供已译码的图象数据的装置；和用于显示所述已译码的图象数据的装置。
21.根据权利要求20的设备，其中，可操作的检测装置用以检测表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
22.根据权利要求21的设备，其中，所述可操作的再现装置用以从一扇区再现所述的数据流；和可操作的检测位置信息装置用以进一步检测表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
23.根据权利要求22的设备，其中，所述位置信息被记录在所述扇区中。
24.根据权利要求23的设备，其中，在再现数据流中所述编码的图象数据包括大量的双向预测编码的图象数据B图象。
25.根据权利要求23的设备，其中，所述的至少一个I图象和所述的至少一个P图象的每一个构成一帧。
26.根据权利要求21的设备，其中，数据流包含两个P图象；和其中可操作的检测装置用以进一步检测表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象中的第二个的末端的数据长度的位置信息。
27.一种与处理机控制设备相结合并将具有编码的图象数据记录在其上的记录介质，包括，所述已编码的图象数据含有，至少一个图象内编码的图象I图象，和至少一个预测编码的图象P图象，和表示所述至少一个I图象和相对于所述至少一个I图象的所述至少一个P图象的相应位置的位置信息，从而使得该处理机控制设备能从该记录介质上通过利用位置信息以特定再现方式再现编码的图象数据，以选择P图象编码的图象数据。
28.根据权利要求27的记录介质，其中，所述位置信息是表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象的末端的数据长度。
29.根据权利要求28的记录介质，其中，所述编码的图象数据被记录在一扇区中，和其中所述位置信息进一步表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象末端的数据长度。
30.根据权利要求29的记录介质，其中，所述位置信息被记录在所述扇区中。
31.根据权利要求30的记录介质，其中，所述编码的图象数据包括大量双向预测编码图象B图象。
32.根据权利要求30的记录介质，其中，所述至少一个I图象和所述至少一个P图象的每个构成一帧。
33.根据权利要求28的记录介质，其中，编码的图象数据包括两个P图象；和其中所述位置信息进一步表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象中的第二个的末端的数据长度。
34.一种在记录介质上用于记录和再现图象数据的设备包括用于接收所述图象数据的装置；利用图象内编码和/或预测编码来编码所述图象数据，并能提供包含有预定顺序的至少一个图象内编码的图象数据I图象和至少一个预测编码的图象数据P图象的一数据流的装置，其中所述至少一个I图象在先于所述的至少一个P图象；用于产生表示在所述数据流中的所述至少一个I图象和相对于所述的至少一个I图象的所述的至少一个P图象的位置的位置信息的装置；在所述记录介质上用于记录所述至少一个I图象、所述至少一个P图象和该位置信息的装置。从所述记录介质上用于再现所述数据流的装置；从所述再现数据流中用于检测所述位置信息的装置；用于响应所述检测的位置信息从所述数据流中检测所述的至少一个I图象和所述的至少一个P图象和从其中导出的编码的图象数据的装置；用于译码所述编码的图象数据以提供已译码的图象数据的装置；和用于显示所述已译码的图象数据的装置。
35.根据权利要求34的设备，其中，所述可操作的位置信息装置用以产生表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
36.根据权利要求35的设备，其中，所述可操作的记录装置用以在一扇区中记录所述至少一个I图象和所述至少一个P图象；和其中可操作的产生装置用以产生进一步表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
37.根据权利要求36的设备，其中，所述可操作的记录装置用以在所述扇区中记录所述位置信息。
38.根据权利要求37的设备，其中，所述可操作的编码装置用以利用双向预测编码图象数据去编码该图象数据，在所述数据流中提供大量双向预测编码B图象。
39.根据权利要求37的设备，其中，所述至少一个I图象和所述至少一个P图象的每个构成一帧。
40.根据权利要求34的设备，其中，所述可操作的检测装置用以检测表示从所述至少一个I图象到所述至少一个P图象的第一个的末端的数据长度的位置信息。
41.根据权利要求40的设备，其中，所述可操作的再现装置用以从一扇区再现所述数据流；和其中可操作的检测位置信息装置用以进一步检测表示从包括所述至少一个I图象的所述扇区的开始到所述至少一个P图象的末端的数据长度的位置信息。
42.根据权利要求41的设备，其中，所述位置信息被记录在所述扇区中。
43.根据权利要求34的设备，其中，该数据流包含两个P图象；和其中可操作的产生位置信息装置还用以产生表示从所述至少一个I图象到所述两个P图象中的第二个的末端的数据长度的位置信息。
全文摘要
在记录介质上记录编码的图象数据并从其上接收该图象数据(例如，一视频数据)的设备和方法，利用图象内编码和/或预测编码来编码该图象数据，以便提供一I图象和一随后的P图象，产生表示I图象和相对于该I图象的P图象的位置的位置信息，和在该记录介质上记录该I图象、P图象，和位置信息，通过利用位置信息选择读数据，以特定再现方式从该记录介质上再现该编码的图象数据。
文档编号H04N9/877GK1151587SQ96112179
公开日1997年6月11日 申请日期1996年7月28日 优先权日1995年7月28日
发明者河村真 申请人:索尼公司