JPH10271433A

JPH10271433A - 光ディスク記録方法および再生方法

Info

Publication number: JPH10271433A
Application number: JP7311197A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kobayashi; 正明小林; Shoichi Nishino; 正一西野; Yoshitomi Nagaoka; 良富長岡; Toyohiko Matsuda; 豊彦松田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】既存のインターレス映像信号対応機器に対し
て、大幅な変更を加えることなく、プログレッシブ映像
信号に対応可能とする。【解決手段】例えば、フレームレートが６０フレーム
／秒のプログレッシブ映像信号を入力端子１から入力
し、分割手段２でフレーム毎に分割して２つの３０フレ
ーム／秒のプログレッシブ映像信号に変換する。それぞ
れのプログレッシブ映像信号を圧縮符号化手段３，４で
圧縮符号化して、ビットストリームを得る。２つのビッ
トストリームは、記録手段５，６により光ディスク７の
異なる記録層にそれぞれ記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログレッシブ映
像信号を複数の記録層を有する光ディスクに記録または
再生する光ディスク記録方法および再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高画質化の要求に伴い、従来の映
像信号より垂直走査線数の多い映像信号を取り扱う機器
が増加しつつある。その中で、プログレッシブ映像信号
と呼ばれる順次走査方式の映像信号がディジタルＴＶ放
送との関係で注目を集めいている。プログレッシブ映像
信号には、例えば、フレームレートが６０（または５
９．９４）フレーム／秒で１フレーム当たり５２５ライ
ンのもの（以下、５２５ｐ）や、フレームレートが５０
フレーム／秒で１フレーム当たり６２５ラインのもの
（以下、６２５ｐ）や、フレームレートが６０（または
５９．９４）フレーム／秒で１フレーム当たり７５０ラ
インのもの（以下、７５０ｐ）などがある。

【０００３】一方、光ディスク装置の分野においては、
ディジタル・ビデオ・ディスク（以下、ＤＶＤ）と称す
る高密度記録の光ディスクが実用化されている。このＤ
ＶＤには、ＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式の映像信号を
ＭＰＥＧ方式の圧縮符号化して記録している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＤＶＤのような光ディ
スクでプログレッシブ映像信号を記録または再生する場
合、例えば、５２５ｐプログレッシブ映像信号を圧縮符
号化する場合を考えると、元の画素数がＮＴＳＣ方式の
２倍となり、その結果のビットストリームのレートも高
くなる。よって、既存の光ディスクの規格内では対応で
きない場合も考えられる。また、プログレッシブ映像信
号が１つのストリームで記録された光ディスクの復号化
（再生）を考えた場合、すでに市場にある機器が対応出
来ないなど、ユーザの利便性からも問題となる。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、従
来の機器に対して大幅な変更を加えることなく、プログ
レッシブ映像信号に対応可能な光ディスク記録方法およ
び再生方法を早期に提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、入力されるプログレッシブ映像信号を元の
フレームレートより低い２つのプログレッシブ映像信号
に分割し、これらを各々圧縮符号化して２つのビットス
トリームを得て、このビットストリームを光ディスクの
各々異なる記録層に記録するものである。

【０００７】これにより、分割されたプログレッシブ映
像信号は、従来の映像信号と同じ圧縮符号化手段を用い
ることができるので、簡単な構成でプログレッシブ映像
信号に対応可能な光ディスク記録方法および再生方法が
得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、フレームレートＮ（Ｎ
は１秒当たりのフレーム数で、正の実数）のプログレッ
シブ映像信号をフレーム単位でフレームレートＮ未満の
２つのプログレッシブ映像信号に分割し、前記分割され
た２つのプログレッシブ信号をそれぞれ圧縮符号化し
て、２つのビットストリームを得て、前記２つのビット
ストリームをそれぞれ光ディスクの異なる記録層に記録
するものであり、これにより、フレームレートＮ未満の
インターレス映像信号と同じレートの映像信号を圧縮符
号化手段以降で扱えることになる。

【０００９】また本発明は、光ディスクの異なる記録層
から各々２つのビットストリームを再生し、それぞれの
ビットストリームを伸張復号化して、フレームレートＮ
未満（Ｎは１秒当たりのフレーム数で、正の実数）の２
つのプログレッシブ映像信号を得て、前記２つのプログ
レッシブ映像信号をフレーム単位で合成して、フレーム
レートＮのプログレッシブ映像信号を出力するものであ
り、これにより、フレームレートＮ未満のインターレス
映像信号と同じレートの映像信号を伸張復号化手段で扱
えることになる。

【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１による
光ディスク記録方法を示すブロック図である。

【００１１】図１において、１はフレームレートＮ（Ｎ
は２以上の整数）のプログレッシブ映像信号が入力され
る入力端子、２はフレーム毎に２つプログレッシブ映像
信号に分割する分割手段、３，４は分割されたフレーム
レートＮ／２のプログレッシブ映像信号を圧縮符号化す
る圧縮符号化手段、５，６は圧縮符号化手段３，５の出
力のビットストリームを光ディスク７に記録する記録手
段である。また、光ディスク７は、少なくとも２つの記
録層を持ち、記録手段５，６からのビットストリームを
各々異なる記録層に記録する。

【００１２】以下、本実施の形態での動作説明をする。
まず、入力端子１からのプログレッシブ映像信号のフレ
ームレートを６０フレーム／秒とする。このプログレッ
シブ映像信号を分割手段２で、フレームレートが３０フ
レーム／秒の２つのプログレッシブ映像信号に分割す
る。２分割する方法としては、フレーム交番で分割する
のが望ましい。

【００１３】分割された３０フレーム／秒のプログレッ
シブ映像信号は、各々圧縮符号化手段３，４に入力され
て、ＭＰＥＧなどの手法により圧縮符号化される。入力
端子１からのプログレッシブ映像信号が５２５ｐなら、
この圧縮符号化手段３，４は、ＮＴＳＣ方式の映像信号
用の圧縮符号化手段を用いることができる。これは、通
常インターレス映像信号の圧縮は、２フィールドを１フ
レームにフレーミングして圧縮するからである。また、
プログレッシブ映像の圧縮は、インターレース映像信号
を圧縮する場合より、圧縮効率を高く出来るので、何ら
問題なく圧縮できる。さらに、ＭＰＥＧのような動き補
償を行う圧縮では、インターレス映像信号のような時間
軸が異なる２フィールドをフレーミングする必要が初め
からないので、高精度に行うことが出来る。

【００１４】なお、プログレッシブ映像信号を２つの信
号に分割する方法として、ライン毎に分割して、２つの
インターレス映像信号とすることも考えられるが、圧縮
効率の点から、本発明のような２つのプログレッシブ映
像信号に分割するのが望ましい。

【００１５】圧縮符号化手段３，４により圧縮符号化さ
れた信号は、ビットストリームとして各々記録手段５，
６に入力される。記録手段５，６は、光ディスクに信号
を記録するための手段であり、半導体レーザやレンズな
どの光学系部品からなるが、よく知られているものなの
で、詳細な説明は省略する。

【００１６】この記録手段５，６は、光ディスク７の記
録層に各々ビットストリームを記録するが、この時、２
つのビットストリームは、異なる記録層に記録される。

【００１７】以上のように本実施の形態によれば、従来
のインターレス映像信号用の圧縮符号化手段をそのまま
使用でき、また、圧縮はプログレッシブ信号のまま行う
ので、分割による符号化効率の低下もない、という効果
が得られる。

【００１８】なお、本実施の形態において、フレームレ
ートを６０フレーム／秒としたが、５９．９４フレーム
／秒や５０フレーム／秒（６２５ｐ）など、他のフレー
ムレートでもかまわない。ここで、言うまでもないが、
５０フレーム／秒のプログレッシブ映像信号を２分割し
た場合の圧縮符号化手段は、ＰＡＬ方式の映像信号用の
ものを用いることが出来る。即ち、ＭＰＥＧの規格に準
拠したエンコーダを想定すれば、なんら問題が無いこと
は言うまでもない。

【００１９】また、本実施の形態での光ディスク７は、
２つの信号を２つの異なる記録層に記録できればよく、
片方の面から２つの層に記録してもよいし、両方の面か
らそれぞれの記録層に記録しても良い。なお、このよう
な光ディスクにおける記録時間は、ＮＴＳＣ方式の映像
信号を１層で記録する場合と同じになる。

【００２０】また、本実施の形態において、光ディスク
の２つの層へ記録する場合、２つの記録手段５，６で記
録する場合を示したが、１つの記録手段で時分割制御に
より、２つの層へ記録してもかまわない。

【００２１】（実施の形態２）図２は、本発明の実施の
形態２による光ディスク再生方法を示すブロック図であ
る。図２において、７は光ディスクで、実施の形態１で
の方法で信号が記録されているものとする。８，９は、
光ディスク７の異なる記録層から各々ビットストリーム
を再生する再生手段であり、１０，１１は、再生手段
８，９からのビットストリームを伸張復号化する伸張復
号化手段であり、１２は、伸張復号化手段１０，１１か
らのフレームレートＮ／２のプログレッシブ映像信号を
フレームレートＮのプログレッシブ映像信号に合成する
合成手段であり、１３は、合成手段１２からのプログレ
ッシブ映像信号を出力する出力端子である。

【００２２】本実施の形態は、実施の形態１の逆処理で
あり、特に説明を要しないと思うが、簡単にポイントを
述べる。

【００２３】本実施の形態による伸張復号手段１０，１
１は、フレームレートＮ／２のプログレッシブ映像信号
を出力する。よって、図１に示した圧縮符号化手段３，
４と同様に、伸張復号化手段１０，１１は、フレームレ
ートＮ／２にインターレス映像信号用のものと同等にす
ることができる。

【００２４】そして、記録時の分割順序の逆の合成手段
１２によって、フレームレートＮのプログレッシブ映像
信号を得ることができる。この時、合成の順番が分割時
と同じに成るように、ビットストリーム中に何らかの同
期情報を入れるなどの方法を取ることは言うまでもな
い。

【００２５】以上のように本実施の形態によれば、従来
のインタレース映像信号用の伸張復号化手段をそのまま
使用できるので、早期にプログレッシブ映像信号用の機
器を得ることが出来る。

【００２６】なお、本実施の形態において、光ディスク
の２つの層から再生する場合、２つの再生手段８，９で
再生する場合を示したが、１つの再生手段で時分割制御
により、２つの層から再生してもかまわない。

【００２７】（実施の形態３）図３は、本実施の形態３
による光ディスク再生方法の構成を示すブロック図であ
る。図３に示した本実施の形態は、実施の形態２におけ
る図２に対して、一方のビットストリームだけを再生
し、合成手段１２を省いたものである。よって、出力端
子１４からの出力は、フレームレートＮ／２（例えば、
３０フレーム／秒など）のプログレッシブ映像信号とな
る。

【００２８】本実施の形態は、先行して市場に出回って
いる機器に相当する。よって、実施の形態１による記録
方法を用いて作成された光ディスク７を簡易的に再生す
ることが出来る。

【００２９】（実施の形態４）図４は、本実施の形態４
による光ディスク再生方法の構成を示すブロック図であ
る。図４に示した本実施の形態は、実施の形態３におけ
る図３に対して、伸張復号化手段１０の後段にフィール
ド分割手段１５を設けたものである。

【００３０】フィールド分割手段１５は、伸張復号化手
段１０の出力のフレームレートＮ／２のプログレッシブ
映像信号を、インターレス映像信号に変換して、出力端
子１６から出力するものである。よって、フィールド分
割手段１５の出力は、フレームレートＮ／２のインター
レス映像信号（Ｎ＝６０ならＮＴＳＣ方式の映像信号）
になる。よって、出力端子１６から普通のモニタＴＶで
鑑賞可能となる。

【００３１】以上のように本実施の形態によれば、異な
る層に分割記録された１／２レートのプログレッシブ映
像信号の一方のみ再生し、これを伸張復号化した後にイ
ンターレス映像信号に変換して出力するので、実施の形
態１による記録方法を用いて作成された光ディスク７を
簡易的に再生することが出来る。

【００３２】なお、フィールド分割の方法は、１水平ラ
インおきに、０秒または１／Ｎ秒の遅延を与えて出力し
てもよいし、空間的または時間的なフィルタリング処理
を施して出力しても良い。

【００３３】（実施の形態５）図５は、本実施の形態５
による光ディスク再生方法の構成を示すブロック図であ
る。図５に示した本実施の形態は、実施の形態３におけ
る図３に対して、伸張復号化手段１０の後段にフレーム
補間手段１７を設けたものである。

【００３４】フレーム補間手段１７は、伸張符号化手段
１０の出力のフレームレートＮ／２のプログレッシブ映
像信号を、フレームレートＮのプログレッシブ映像信号
に変換して、出力端子１８から出力するものである。フ
レーム補間の方法としては、例えば、１つのフレームを
２度出力すればよい。その様子を図６に示す。

【００３５】図６において、伸張復号化手段１０の出力
は、同図（ａ）のようにフレームレートＮ／２であるの
で、フレームレートＮで１つのフレームを２度出力すれ
ば、同図（ｂ）のようになる。

【００３６】また、図６（ｂ）のようなフレームレート
Ｎのプログレッシブ映像信号を得る方法としては、補間
するフレームを前後のフレームを用いてフィルタリング
処理により得ることが出来る。この場合、単純に前後の
フレームの同一位置の画素を加算して１／２倍する方法
や、前後のフレームの相関（あるいは、動き）を検出し
て、適応的にフィルタリング処理を変える方法としても
良い。

【００３７】また、フレームレートＮ／２のプログレッ
シブ映像信号をフレームレートＮ以外のプログレッシブ
映像信号に変換して出力してもよい。例えば、フレーム
レート１．２×Ｎに変換する時の補間（プルダウン）方
法を図６（ｃ）に示している。図６（ｃ）では、図６
（ａ）のフレームレートＮ／２の映像信号の各フレーム
を、例えば、３回、２回、３回、２回、２回と繰り返し
て出力することで、元のフレームレートの２．４倍にし
ている。即ち、フレームレートＮ／２をフレームレート
１．２×Ｎに変換する。

【００３８】こうすることで、例えばフレームレートＮ
が６０フレーム／秒なら、出力は７２フレーム／秒とな
り、パソコンなどのフレームレートが高いディスプレイ
に出力することが出来る。また、フレームレートＮが５
０フレーム／秒なら、出力は６０フレーム／秒となり、
フレームレートの変換が可能となる。

【００３９】以上の述べたように、本実施の形態によれ
ば、異なる層に分割記録された１／２レートのプログレ
ッシブ映像信号の一方のみ再生し、これを伸張復号化し
た後に２倍または２．４倍のフレームレートのプログレ
ッシブ映像信号に変換して出力するので、実施の形態１
による記録方法を用いて作成された光ディスク７を簡易
的にプログレッシブ映像信号として再生することが出来
る。

【００４０】なお、以上の実施の形態においては、フレ
ームレートＮのプログレッシブ映像信号の分割をフレー
ム交番で２分割して、フレームレートＮ／２のプログレ
ッシブ映像信号を得るとしたが、分割はフレームレート
Ｎ未満であれば等分割以外でもかまわない。例えば、５
０フレーム／秒のプログレッシブ映像信号を、フレーム
単位で３０フレーム／秒と２０フレーム／秒の２つに分
割してもよいし、また、周期的に（例えば５フレームに
１回）両方の系に属するフレームを設けて、５０フレー
ム／秒のプログレッシブ映像信号を３０フレーム／秒の
２つに分割してもよく、要は元のフレームレート未満に
すればよい。

【００４１】また、分割されたプログレッシブ映像信号
を圧縮符号化した２つビットストリームは、記録時間の
点から同一ビットレートが望ましいが、これは、映像信
号以外の情報を含んだ場合である。即ち、分割された２
つのプログレッシブ映像信号のフレームレート（また
は、圧縮符号化されたビットレート）が異なる場合は、
ヘッダなどの付加情報や音声情報を一方のビットストリ
ームにのみ入れるなどして、２つの記録層を有効に利用
できるようにすれがよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フレーム
レートＮのプログレッシブ映像信号を分割してフレーム
レートＮ未満のプログレッシブ映像信号を得て、圧縮符
号化したビットストリームをそれぞれ光ディスクの異な
る記録層に記録するので、符号化圧縮手段をフレームレ
ートＮ未満のインターレス映像信号のものと同じにする
ことができる。また、この方法で記録された光ディスク
を再生する場合には、伸張復号化手段をフレームレート
Ｎ未満のインターレス映像信号のものと同じにすること
ができる。さらに、光ディスクから一方の層のみ再生し
て、フレームレートがＮ／２、Ｎ、１．２×Ｎのプログ
レッシブ映像信号や、フレームレートＮ／２のインター
レス映像信号を簡単な回路付加で実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による光ディスク記録方
法の構成を示すブロック図

【図２】同実施の形態２による光ディスク再生方法の構
成を示すブロック図

【図３】同実施の形態３による光ディスク再生方法の構
成を示すブロック図

【図４】同実施の形態４による光ディスク再生方法の構
成を示すブロック図

【図５】同実施の形態５による光ディスク再生方法の構
成を示すブロック図

【図６】同光ディスク再生方法のフレーム補間の動作を
示す概念図

【符号の説明】

２分割手段３，４圧縮符号化手段５，６記録手段７光ディスク８，９再生手段１０，１１伸張復号化手段１２合成手段１５フィールド分割手段１７フレーム補間手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田豊彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームレートＮ（Ｎは１秒当たりのフ
レーム数で、正の実数）のプログレッシブ映像信号をフ
レーム単位でフレームレートＮ未満の２つのプログレッ
シブ映像信号に分割し、前記分割された２つのプログレ
ッシブ信号をそれぞれ圧縮符号化して、２つのビットス
トリームを得て、前記２つのビットストリームをそれぞ
れ光ディスクの異なる記録層に記録する光ディスク記録
方法。
【請求項２】フレームレートＮのプログレッシブ映像
信号をフレーム交番でフレームレートＮ／２の２つのプ
ログレッシブ映像信号に分割する請求項１記載の光ディ
スク記録方法。
【請求項３】２つのビットストリームは、光ディスク
の各々異なる面からそれぞれ異なる記録層に記録する請
求項１または２記載の光ディスク記録方法。
【請求項４】２つのビットストリームは、光ディスク
の同一面からそれぞれ異なる記録層に記録する請求項１
または２記載の光ディスク記録方法。
【請求項５】フレームレートＮは、６０フレーム／
秒、５９．９４フレーム／秒または５０フレーム／秒と
する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光ディス
ク記録方法。
【請求項６】２つのビットストリームは、同一のビッ
トレートとする請求項２ないし５のいずれか１項に記載
の光ディスク記録方法。
【請求項７】光ディスクの異なる記録層から各々２つ
のビットストリームを再生し、それぞれのビットストリ
ームを伸張復号化して、フレームレートＮ未満（Ｎは１
秒当たりのフレーム数で、正の実数）の２つのプログレ
ッシブ映像信号を得て、前記２つのプログレッシブ映像
信号をフレーム単位で合成して、フレームレートＮのプ
ログレッシブ映像信号を出力する光ディスク再生方法。
【請求項８】フレームレートＮ（Ｎは１秒当たりのフ
レーム数で、正の実数）のプログレッシブ映像信号を分
割したフレームレートＮ未満の２つのプログレッシブ映
像信号を、各々圧縮符号化したビットストリームとして
異なる記録層に記録された光ディスクを再生する方法で
あって、一方の記録層のみを再生して、ビットストリー
ムを得て、前記ビットストリームを伸張復号化して、フ
レームレートＮ未満のプログレッシブ映像信号として出
力する光ディスク再生方法。
【請求項９】フレームレートＮ未満のプログレッシブ
映像信号をフィールド分割して、フレームレートＮ未満
のインターレース映像信号として出力する請求項８記載
の光ディスク再生方法。
【請求項１０】フレームレートＮ未満のプログレッシ
ブ映像信号をフレーム補間して、フレームレートＮのプ
ログレッシブ映像信号として出力する請求項８記載の光
ディスク再生方法。
【請求項１１】フレームレートＮ未満のプログレッシ
ブ映像信号をプルダウンして、フレームレート１．２×
Ｎのプログレッシブ映像信号として出力する請求項８記
載の光ディスク再生方法。
【請求項１２】フレームレートＮは、６０フレーム／
秒、５９．９４フレーム／秒または５０フレーム／秒と
する請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の光ディ
スク再生方法。
【請求項１３】フレームレートＮ未満のプログレッシ
ブ映像信号は、フレームレートＮ／２のプログレッシブ
映像信号とする請求項７ないし１２のいずれか１項に記
載の光ディスク再生方法。