[发明专利]再现装置以及再现方法

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包括与2006年3月1日向日本专利局提交的日本专利申请JP2006-054712相关的主题，通过引用将其全部内容合并在此。

技术领域

本发明涉及再现装置以及再现程序，其允许视频信号在剪辑间连续再现，其中已经根据使用预测编码的帧间压缩编码方法压缩编码该视频信号。

背景技术

已知向记录介质记录数字视频信号和数字音频信号以及从记录介质中再现这些信号的数据记录和再现装置。作为在其上记录数字视频信号和数字音频信号的记录介质，已经广泛使用诸如被连续存取的磁带之类的记录介质。近年来，诸如可随机存取的光盘、硬盘和半导体存储器之类的记录介质已经广泛用于记录和再现数字视频信号和数字音频信号。

由于数字视频信号的数据容量很大，通常根据预定系统压缩编码，然后记录在记录介质上。近年来，MPEG2(运动图象专家组2)系统已知为典型的压缩编码系统。在MPEG2中，根据DCT(离散余弦变换)和运动补偿压缩编码数字视频信号。数据压缩率由可变长度编码改进。

下面，将简要描述MPEG2数据流结构。MPEG2是具有运动补偿的预测编码和根据DCT的压缩编码的组合。MPEG2的数据分级地构成块层、宏块层、片层(slice layer)、图像层、GOP层以及以从底层到顶层的顺序的序列。块层由DCT块构成，其中每个DCT块是DCT处理的单元。宏块层由多个DCT块构成。片层由标题头部分(header portion)和至少一个宏块构成。图像层由标题头部分和至少一个片构成。一个图像对应于一个屏幕。

GOP由标题头部分、根据帧内编码的I(内编码)图像、根据预测编码的P(预测编码)图像和B(双向预测编码)图像构成。可以仅仅根据其自身的信息解码I图像。P图像需要当前图像P之前的图像作为参考图像。B图像需要当前图像之前和之后的图像作为参考图像。不使用其自身解码P图像和B图像。例如，使用I图像或当前P图像之前作为参考图像的P图像解码P图像。使用I图像或当前图像之前和之后作为参考图像的P图像的两个图像解码B图像。将包括至少一个使用其自身完成的I图像的组称为GOP(图像组)。GOP是MPEG流中的最小可存取单元。

GOP由一个或多个图像构成。以下描述中，为了方便，将仅仅由一个I图像构成的GOP称为单一GOP。相反地，由多个I图像、P图像和/或B图像构成的GOP称为长GOP。由于单一GOP仅仅由一个I图像构成，因此可以以帧为单元方便地编辑数据。此外，由于不对单一GOP执行帧间预测编码，因此可以以高于长GOP的图像质量解码数据。相反地，由于对长GOP执行帧间预测编码，因此可以以高压缩效率编码数据。

按照解码顺序，存在两种长GOP，也就是，具有可以使用其自身完全解码的封闭式结构的封闭式GOP和可以使用关于当前GOP的前一个GOP的信息进行解码的开放式GOP。由于开放式GOP使用多于封闭式GOP的信息进行解码，因此前者的图像质量高于后者。因此，通常应用开放式GOP。以下描述中，除非另有说明，否则GOP都指开放式GOP。

作为视频信号格式，已知具有25Mbps(百万比特/秒)的比特率的SD(标准清晰度)格式。特别地，在用于广播站的视频装置中，已经利用以SD格式的视频信号和单一GOP来实现高图像质量和高精确度的编辑环境。SD格式的视频信号具有比特率/帧是固定的固定比特率。

另一方面，近年来，由于已经开始数字高清广播等，因此已经应用分辨率高于SD格式的HD(高清晰度)格式。在HD格式中，由于视频信号的分辨率升高，因此其比特率变得高于SD格式的比特率。因此，使用单一GOP，难以在记录介质上长时间地记录视频信号。为了解决这一问题，使用长GOP记录HD格式的视频信号。在长GOP中，执行使用预测编码的帧间压缩。因此，具有长GOP的视频信号具有随帧变化的可变比特率。

下面，将参照图1A到图1C描述长GOP的解码处理。在该示例中，假定一个GOP由一个I图像、四个P图像和十个B图像的总共15个图像构成。如图1A中所示，GOP的I、P和B图像的显示次序为“B₀B₁I₂B₃B₄P₅B₆B₇P₈B₉B₁₀P₁₁B₁₂B₁₃P₁₄”，其中角标表示显示次序的序号。