JP3458398B2 - Digital image signal transmission equipment - Google Patents

Digital image signal transmission equipment

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JP3458398B2
JP3458398B2 JP35758192A JP35758192A JP3458398B2 JP 3458398 B2 JP3458398 B2 JP 3458398B2 JP 35758192 A JP35758192 A JP 35758192A JP 35758192 A JP35758192 A JP 35758192A JP 3458398 B2 JP3458398 B2 JP 3458398B2
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JP
Japan
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data
quantization
variable
sync block
buffering
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正樹 小黒
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、高能率符号化として
例えばDCTを使用するディジタル画像信号の伝送装
置、特に、伝送データのデータ量の制御に関する。 【0002】 【従来の技術】ディジタルビデオ信号を例えば回転ヘッ
ドにより磁気テープに記録するディジタルVTRが知ら
れている。ディジタルビデオ信号の情報量が多いので、
その伝送データ量を圧縮するための高能率符号化が採用
されることが多い。種々の高能率符号化の中でも、DC
T(Discrete Cosine Transform)の実用化が進んでい
る。 【0003】DCTは、1フレームの画像を例えば(8
×8)のブロック構造に変換し、このブロックを直交変
換の一種であるコサイン変換処理するものである。その
結果、(8×8)の係数データが発生する。このような
係数データは、ランレングス符号、ハフマン符号等の可
変長符号化の処理を受けてから伝送される。伝送時に
は、一定長のデータ毎にブロック同期信号が付加された
シンクブロックの構成とされるのが普通である。 【0004】磁気テープを使用するディジタルVTR、
ディスク状記録媒体を使用するディスク記録装置等で
は、1フィールドあるいは1フレームのビデオデータが
1本あるいは2本以上の整数個のトラックに記録される
のが普通である。しかしながら、上述のDCTのよう
に、可変長出力が形成される時には、1フレームのデー
タ量が変動する。このため、1フレームのデータ量を目
標値以下とするためのバッファリング処理が必要とされ
る。バッファリング処理としては、1フレーム期間に発
生するデータ量を制御する方法が考えられるが、その場
合には、制御の対象としてのデータ量が大きくなり、メ
モリ容量の増大その他のハードウエアの規模が増大す
る。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】この点を考慮して、1
フレームより短い所定期間(バッファリング単位と称す
る)のデータ量を制御し、1フレーム期間の全体でも、
結果的にデータ量を目標値以下とするバッファリング処
理が好ましい。この方法では、異なるバッファリング単
位のデータが同じシンクブロック内に含まれ、その結
果、伝送データの冗長度が増大する問題が生じる。 【0006】図8は、バッファリング処理を受けた従来
のシンクブロックを示す。バイトの連続の構成を有する
シンクブロックの先頭にブロック同期信号SYNCが位
置し、その後に、バッファリングのために使用された量
子化ステップを識別するための量子化番号を含む付加情
報AIN0、AIN1が位置し、付加情報AIN1の後
のデータエリアに可変長符号化された係数データ(DC
Tコードと称する)およびシンクブロックのデータ毎に
付加されたエラー訂正符号のパリティPTが位置する。 【0007】図8の例では、データエリアにビデオグル
ープ0およびビデオグループ1の両者が含まれている。
ビデオグループとは、同じバッファリング単位のDCT
コード、すなわち、同じ量子化ステップで量子化された
DCTコードのグループを意味する。付加情報AIN0
は、ビデオグループ0に関連するものであり、付加情報
AIN1は、ビデオグループ1に関連するものである。
このように、異なるバッファリング単位のDCTコード
が同じシンクブロック内に含まれるために、付加情報の
量が多くなり、冗長度が増大する。 【0008】また、バッファリング処理を受けたデータ
量が1シンクブロックのデータエリア長と比較して短い
時には、図9に示すように、1シンクブロック内に含ま
れるビデオグループの個数が一定しない。1シンクブロ
ック内に含まれうる最大数(図9の例では、3個)のビ
デオグループの量子化番号を示すために、3個の付加情
報AIN0、AIN1、AIN2が必要とされる。従っ
て、2個以下のビデオグループが含まれるシンクブロッ
クの場合には、無駄なで、無意味な付加情報が存在す
る。このことも冗長度を増大させる。 【0009】さらに、3個のビデオグループが含まれる
時には、図10に示すように、各バッファリング単位で
生じた空きのエリアa、直前のシンクブロックから続く
可変長コードの区切りの一部のビットb、直後のシンク
ブロックに続く可変長コードの区切りの一部のビットc
とが含まれる。記録時のものに比してテープ速度を異な
らせる変速再生時には、テープ上のトラックと再生時の
走査軌跡とが不一致となり、再生データが断片的とな
る。この変速再生時には、シンクブロック毎に有効/無
効が判定される。従って、図10に示すように、1シン
クブロック内に無駄な部分を多く含むことは、再現でき
るデータ量の減少を生じさせる。 【0010】従って、この発明の目的は、冗長度が低
く、変速再生時の再現可能なデータ数を増大できるディ
ジタル画像信号の伝送装置を提供することにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、可変
長符号化出力を発生する符号化によりフレームが連続す
入力ディジタル画像信号を圧縮し、可変長符号化出力
を伝送するようにしたディジタル画像信号の伝送装置に
おいて、1フレーム期間に比して短いn個(nは2以上
の正の整数)のマクロブロックの可変長符号化出力の発
生データ量を見積もり、発生データ量を目標値以下で目
標値に近い値とする量子化ステップを決定し、量子化ス
テップで再量子化を行うバッファリング回路(5、6)
と、バッファリング回路(5、6)でデータ量が制御さ
れたn個のマクロブロックの可変長符号化出力をN個
(Nは1以上の正の整数)のシンクブロックのデータエ
リアに配置する回路(8)と、シンクブロックの構成の
データを伝送する装置とを備え、シンクブロックは、同
期信号、付加情報がデータエリアに対して付加された構
成とされ、 量子化ステップあるいは量子化ステップを識
別するためのコード信号がシンクブロックのそれぞれに
付加情報として挿入されたことを特徴とするディジタル
画像信号の伝送装置である。 【0012】 【作用】各シンクブロックには、異なるビデオグループ
のDCTコードが含まれず、従って、一つの量子化番号
をシンクブロックに挿入すれば足りる。この結果、冗長
度の増大を防げる。また、シンクブロック内の無駄なエ
リアが減少し、変速再生時の再現可能なデータ数を増大
できる。 【0013】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図1は、この発明によるディジタルV
TRの記録側に設けられるビデオデータの処理回路の構
成を示す。1で示す入力端子には、ディジタル化された
ビデオデータが供給される。このビデオデータがブロッ
ク化回路2に供給される。ブロック化回路2では、ラス
ター走査の順序のビデオデータが例えば(8×8)の2
次元ブロックの構造のデータに変換される。 【0014】ブロック化回路2の出力がDCT(コサイ
ン変換)回路3に供給される。DCT回路3で発生した
(8×8)の係数データ(一つの直流分のデータと63
個の交流分のデータとからなる)が遅延回路4を介して
量子化回路5に供給される。1ブロックで64個の係数
データDTは、一例として直流分を先頭にして、ジグザ
ク走査の順で次数が低い交流分からこれが高いものに向
かって順に伝送される。また、この係数データが見積り
器6にも供給される。遅延回路4は、見積り器6で適切
な量子化ステップが決定されるのに必要な時間と対応す
る遅延量を有している。 【0015】量子化回路5では、係数データ内の直流分
は、再量子化されず、交流分が再量子化される。すなわ
ち、適切な量子化ステップで交流分の定数データが割算
され、その商が整数化される。この量子化ステップが見
積り器6からの量子化番号によって決定される。ディジ
タルVTRの場合では、編集等の処理がフレーム単位で
なされるので、1フレーム当りの発生データ量が目標値
以下となる必要がある。DCTおよび可変長符号化で発
生するデータ量は、符号化の対象の絵柄によって変化す
るので、1フレーム期間より短いバッファリング単位の
発生データ量を目標値以下とするためのバッファリング
処理がなされる。バッファリング単位を1フレーム期間
より短くするのは、バッファリングのためのメモリ容量
を低減するなど、バッファリング回路の簡略化のためで
ある。この例では、15マクロブロックがバッファリン
グ単位とされている。 【0016】量子化回路5の出力が可変長符号化回路7
に供給され、ランレングス符号化、ハフマン符号化等が
なされる。可変長符号化回路7からのDCTコードがパ
ッキング回路8に供給され、バイト幅でシンクブロック
のデータエリア長に区切られたDCTコードがパッキン
グ回路8によって形成される。パッキング回路8の出力
がパリティ発生回路9に供給され、エラー訂正符号のパ
リティが形成される。パリティ発生回路9の出力がマル
チプレクサ10に供給される。 【0017】マルチプレクサ10には、パリティ発生回
路11の出力が供給される。上述の見積り器6からの量
子化番号QNOが付加情報(AIN)発生回路12に供
給され、量子化番号QNOを含む付加情報AINが生成
される。これがパリティ発生回路11でエラー訂正符号
化されてから、マルチプレクサ10に供給される。マル
チプレクサ10には、ブロック同期信号SYNCも供給
される。マルチプレクサ10は、パリティ発生回路9お
よび11の出力とブロック同期信号SYNCを時分割多
重し、出力端子13に伝送データを発生する。図示せず
も、この伝送データは、チャンネル符号化回路、記録ア
ンプを介して2個の回転ヘッドに供給され、磁気テープ
上に記録される。 【0018】見積り器6は、バッファリング単位の発生
データ量を目標値以下とすることができ、且つなるべく
小さい値の量子化ステップを決定する。図2は、見積り
器6の一例を示す。n個の量子化回路201 、202
・・・、20n に対して、DCT回路3からの係数デー
タが供給される。但し、直流分のデータは、バッファリ
ングの対象から除外される。これらの量子化回路201
〜20n には、量子化ステップ発生回路21から互いに
異なる量子化ステップΔ1、Δ2、・・・、Δnが供給
される。 【0019】各量子化ステップで割算され、整数化され
た出力が可変長符号化回路221 〜22n にそれぞれ供
給される。これらの可変長符号化回路221 〜22
n は、実際の可変長コードを発生する可変長符号化回路
7と異なり、可変長符号化出力のコード長のデータを発
生する。このコード長のデータが累算回路231 〜23
nにそれぞれ供給される。累算回路231 〜23n
は、端子24からリセットパルスが供給される。累算回
路231 〜23n は、バッファリングリング単位で発生
したDCTコードの量を求めるもので、この例では、1
5マクロブロック毎にリセットパルスが発生する。累算
回路231 〜23n の累算出力が判定回路25に供給さ
れる。 【0020】判定回路25には、端子26から目標値A
mが供給される。累算回路231 〜23n の出力と目標
値Amとが比較され、目標値Amを超えない範囲で、最
も目標値Amと近い累算出力、すなわち、最適な累算出
力が判定される。この判定出力により量子化番号QNO
が決定され、出力端子27に取り出される。この量子化
番号QNOが量子化回路5に供給される。量子化回路5
には、量子化番号QNOを量子化ステップに変換するR
OMが備えられている。 【0021】見積り器6としては、図2に示す構成に限
られず、異なる量子化ステップで順次量子化を行う方式
等、種々の構成のものを採用できる。また、全ての次数
の交流分の係数データに対して、共通の量子化ステップ
を適用するのに限らず、その次数に応じた量子化ステッ
プを使用しても良い。つまり、交流分の係数データを次
数に応じて、複数のグループに分割し、量子化ステップ
として、複数のグループのそれぞれに対するものを用意
する。そして、量子化ステップを異ならせる場合、複数
のグループに対する量子化ステップの組を複数個準備
し、複数の量子化ステップの組で量子化を行い、その結
果を参照して最適な量子化ステップが決定される。 【0022】図3は、マルチプレクサ10で形成された
1シンクブロック(SB)を示す。バイトの連続の構成
を有するシンクブロックの先頭にブロック同期信号SY
NCが位置し、その後に、バッファリングのために使用
された量子化ステップを識別するための量子化番号QN
Oを含む付加情報AINが位置し、付加情報AINの後
のデータエリア内には、バッファリングによりデータ量
が制御されたDCTコードおよびシンクブロックのデー
タ毎に付加されたエラー訂正符号のパリティPTが位置
する。付加情報内には、付加情報に対するエラー訂正符
号のパリティが含まれ、また、必要に応じてマクロブロ
ックのアドレス、シンク番号、データの種類を示すID
等が挿入される。再生側では、可変長符号の復号の後
で、量子化番号と対応する量子化ステップが乗算され、
係数データが復元される。 【0023】エラー訂正符号として、積符号が使用さ
れ、その水平方向および垂直方向のデータに対して、リ
ード・ソロモン符号の符号化がそれぞれなされる。水平
方向のエラー訂正符号が内符号と称され、垂直方向のエ
ラー訂正符号が外符号と称される。内符号は、1シンク
ブロックのデータエリアに含まれるデータに対してなさ
れ、水平パリティPTが生成される。垂直パリティのみ
を含むシンクブロックもありうる。変速再生時では、シ
ンクブロックとして切り出されたデータが有効として扱
われ、内符号を使用したエラー訂正がなされる。 【0024】この例では、図4に示すように、15シン
クブロックSB1〜SB15のデータエリア(斜線領
域)内に、15マクロブロックのDCTコードが配置さ
れるように、バッファリングがなされる。言い換えれ
ば、バッファリング単位(15マクロブロック)のデー
タ量が15個のシンクブロックSB1〜SB15のデー
タエリア内に収まるように制御される。各シンクブロッ
クのデータエリアの具体的な長さは、かかる点を考慮し
て規定されている。15の数値は一例であって、要する
に整数個のシンクブロックのデータエリア内にバッファ
リング単位のデータが収まるバッファリングがなされ
る。例えばより少ないメモリ容量でバッファリング処理
する場合、バッファリング単位を5マクロブロックと
し、5個のマクロブロックMB1〜MB5のデータを5
個のシンクブロックSB1〜SB5のデータエリア内に
収まるように制御することもできる。この際、マクロブ
ロックMB1〜MB5をバッファリング単位内でシャフ
リングし、図5のように配列することも可能である。 【0025】マクロブロックは、1ブロック当りの(8
×8)の係数データを複数ブロック集めたものである。
例えばコンポーネント方式の(Y:U:V=4:1:
1)のビデオデータの場合には、1フレーム内の同一位
置の、4個のYブロックと1個のUブロックと1個のV
ブロックとの計6ブロックが1マクロブロックを構成す
る。サンプリング周波数が4fsc(fsc:カラーサブキ
ャリア周波数)の場合では、1フレームの画像が(91
0サンプル×525ライン)であり、その内の有効デー
タが(720サンプル×480ライン)とされる。上述
のコンポーネント方式の場合には、1フレームの全ブロ
ック数は、(720×6/4)×480÷(8×8)=
8100として求められる。従って、8100÷6=1
350が1フレーム内のマクロブロックの個数である。 【0026】さらに、図6に示すように、磁気テープ上
には、2本のトラックが二つの近接して配された回転ヘ
ッドによって同時に形成され、10本のトラックT0〜
T9に1フレームのデータが分割して記録される。な
お、PCMオーディオ信号は、エラー訂正符号化され、
ビデオデータと混在して記録されるか、あるいは1トラ
ック内に設けられたオーディオデータ記録区間に記録さ
れる。 【0027】1フレームが1350個のマクロブロック
であるので、1トラック当りで、135マクロブロック
が記録される。バッファリング単位を15マクロブロッ
クとしているので、1トラックには、トラックT0に関
して示すように、9個のバッファリング単位(ビデオグ
ループ0〜ビデオグループ8)が記録される。上述のよ
うに、各ビデオグループのデータ量が目標値Amと等し
いか、それよりやや少ないものに制御されるので、一定
の長さの各トラックに135マクロブロックのデータを
記録することができる。変速再生時、例えば記録時に比
してテープ速度が4倍の速度とされる時には、図6にお
いて破線で示す走査軌跡を二つの回転ヘッドが描き、斜
線で示すように、アジマスが一致するトラックからデー
タが再生される。 【0028】なお、この発明は、ディジタルVTRに限
らず、ディスク記録/再生装置、ディジタル画像信号を
通信路を介して伝送する場合等にも適用できる。 【0029】 【発明の効果】この発明によれば、1フレーム期間に比
して短いn個(nは2以上の正の整数)のマクロブロッ
クがバッファリング単位とされ、このバッファリング単
位がN個(Nは1以上の正の整数)のシンクブロックの
データエリアに収まるように、バッファリングがなされ
る。従って、各シンクブロックに関する付加情報は、一
つのビデオグループの量子化ステップの情報を含めば足
り、付加情報によって冗長度が高くなることを防ぐこと
ができる。然も、再生時に、付加情報とビデオグループ
との対応付けを行う必要がなく、付加情報の再生時の処
理を簡略とできる。また、図7に示すように、この発明
では、直前のシンクブロックから続く可変長コードの区
切りの一部のビットb、直後のシンクブロックに続く可
変長コードの区切りの一部のビットcとが含まれるが、
バッファリングの結果生じる空きエリアは、各バッファ
リング単位で一つのシンクブロックにしか生ぜず、従っ
て、変速再生時に再現できるデータ量を多くできる。さ
らに、可変長符号化では、エラーが伝搬する問題がある
が、この発明では、バッファリング単位がシンクブロッ
クの整数個である点を利用して、リフレッシュを行うこ
とができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image signal transmission apparatus using, for example, DCT as high-efficiency coding, and more particularly to control of the data amount of transmission data. 2. Description of the Related Art A digital VTR for recording a digital video signal on a magnetic tape by, for example, a rotary head is known. Because of the large amount of digital video signal information,
High-efficiency coding for compressing the transmission data amount is often adopted. Among various high efficiency codings, DC
The practical use of T (Discrete Cosine Transform) is in progress. [0003] DCT converts an image of one frame into, for example, (8
.Times.8), and the block is subjected to cosine transform, which is a type of orthogonal transform. As a result, (8 × 8) coefficient data is generated. Such coefficient data is transmitted after being subjected to a variable length coding process such as a run length code and a Huffman code. At the time of transmission, it is common to have a sync block configuration in which a block synchronization signal is added for each data of a fixed length. A digital VTR using a magnetic tape,
In a disk recording device or the like using a disk-shaped recording medium, one field or one frame of video data is usually recorded on one or two or more integer tracks. However, when a variable-length output is formed as in the above-described DCT, the data amount of one frame varies. Therefore, a buffering process for reducing the data amount of one frame to a target value or less is required. As a buffering process, a method of controlling the amount of data generated in one frame period is conceivable. In that case, however, the amount of data to be controlled increases, and the amount of memory increases and the scale of other hardware increases. Increase. [0005] In view of this point, 1
The amount of data in a predetermined period (referred to as a buffering unit) shorter than a frame is controlled, and even in the entire one frame period,
As a result, a buffering process for reducing the data amount to a target value or less is preferable. In this method, data of different buffering units is included in the same sync block, and as a result, there is a problem that the redundancy of transmission data increases. FIG. 8 shows a conventional sync block that has undergone a buffering process. A block synchronization signal SYNC is located at the head of a sync block having a continuous structure of bytes, and thereafter, additional information AIN0 and AIN1 including a quantization number for identifying a quantization step used for buffering are provided. In the data area located after the additional information AIN1, the coefficient data (DC
Parity PT of the error correction code added for each data of the sync block is located. In the example of FIG. 8, both the video group 0 and the video group 1 are included in the data area.
A video group is the same buffering unit DCT
Code, that is, a group of DCT codes quantized in the same quantization step. Additional information AIN0
Is related to video group 0, and additional information AIN1 is related to video group 1.
As described above, since the DCT codes of different buffering units are included in the same sync block, the amount of additional information increases and the redundancy increases. When the amount of data subjected to the buffering process is shorter than the data area length of one sync block, the number of video groups included in one sync block is not constant as shown in FIG. Three pieces of additional information AIN0, AIN1, and AIN2 are required to indicate the quantization numbers of the maximum number (three in the example of FIG. 9) of video groups that can be included in one sync block. Therefore, in the case of a sync block including two or less video groups, useless and meaningless additional information exists. This also increases redundancy. Further, when three video groups are included, as shown in FIG. 10, an empty area a generated in each buffering unit, a part of bits of a variable-length code segment continuing from the immediately preceding sync block. b, some bits c of the break of the variable-length code following the immediately following sync block
And are included. At the time of variable speed reproduction in which the tape speed is made different from that at the time of recording, the track on the tape does not coincide with the scanning locus during reproduction, and the reproduced data becomes fragmentary. At the time of this variable speed reproduction, validity / invalidity is determined for each sync block. Therefore, as shown in FIG. 10, including many useless portions in one sync block causes a reduction in the amount of data that can be reproduced. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a digital image signal transmission apparatus having a low degree of redundancy and capable of increasing the number of reproducible data during variable speed reproduction. According to the first aspect of the present invention, frames are continuously formed by encoding that generates a variable-length encoded output .
In a digital image signal transmitting apparatus for compressing an input digital image signal and transmitting a variable-length coded output, n (n is 2 or more) shorter than one frame period
Of the variable-length coded output of the macroblock
Estimate the raw amount of data, the eyes of the generated data amount below the target value
Determine the quantization step that is close to the standard value, and
Buffering circuits for requantization in steps (5, 6)
And N variable-length coded outputs of n macroblocks whose data amount is controlled by the buffering circuits (5, 6)
(N is a positive integer equal to or greater than 1), a circuit (8) arranged in the data area of a sync block, and a device for transmitting data having a sync block configuration.
Signal and additional information are added to the data area.
The quantization step or quantization step.
A separate code signal is applied to each of the sync blocks.
A transmission device for a digital image signal which is inserted as additional information . Each sync block does not include a DCT code of a different video group. Therefore, it is sufficient to insert one quantization number into the sync block. As a result, an increase in redundancy can be prevented. In addition, a useless area in the sync block is reduced, and the number of reproducible data during variable speed reproduction can be increased. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a digital V according to the present invention.
2 shows a configuration of a video data processing circuit provided on the recording side of the TR. Digitized video data is supplied to an input terminal denoted by reference numeral 1. This video data is supplied to the blocking circuit 2. In the blocking circuit 2, the video data in the raster scanning order is, for example, (8 × 8) 2
It is converted to data of a dimensional block structure. The output of the blocking circuit 2 is supplied to a DCT (cosine transform) circuit 3. (8 × 8) coefficient data generated by the DCT circuit 3 (data of one DC component and 63
(Comprising data of the number of ACs) is supplied to the quantization circuit 5 via the delay circuit 4. As an example, 64 coefficient data DT in one block are transmitted in order from an alternating current component having a lower order to a component having a higher order in a zigzag scanning order, with a direct current component at the top. The coefficient data is also supplied to the estimator 6. The delay circuit 4 has a delay amount corresponding to the time required for the estimator 6 to determine an appropriate quantization step. In the quantization circuit 5, the DC component in the coefficient data is not requantized, but the AC component is requantized. That is, the constant data for the AC is divided by an appropriate quantization step, and the quotient is converted to an integer. This quantization step is determined by the quantization number from the estimator 6. In the case of a digital VTR, since processing such as editing is performed in units of frames, the amount of generated data per frame needs to be equal to or less than a target value. Since the amount of data generated by DCT and variable-length coding varies depending on the pattern to be coded, a buffering process is performed to reduce the amount of data generated in a buffering unit shorter than one frame period to a target value or less. . The reason why the buffering unit is shorter than one frame period is to simplify the buffering circuit, for example, by reducing the memory capacity for buffering. In this example, 15 macroblocks are set as a buffering unit. The output of the quantization circuit 5 is a variable length coding circuit 7
, And run-length coding, Huffman coding, and the like are performed. The DCT code from the variable length coding circuit 7 is supplied to the packing circuit 8, and the packing circuit 8 forms a DCT code divided by the data area length of the sync block in byte width. The output of the packing circuit 8 is supplied to a parity generation circuit 9 to form a parity of the error correction code. The output of the parity generation circuit 9 is supplied to the multiplexer 10. The output of the parity generation circuit 11 is supplied to the multiplexer 10. The quantization number QNO from the estimator 6 is supplied to the additional information (AIN) generation circuit 12, and the additional information AIN including the quantization number QNO is generated. This is error-correction-coded by the parity generation circuit 11 and then supplied to the multiplexer 10. The multiplexer 10 is also supplied with a block synchronization signal SYNC. The multiplexer 10 time-division multiplexes the outputs of the parity generation circuits 9 and 11 and the block synchronization signal SYNC, and generates transmission data at an output terminal 13. Although not shown, the transmission data is supplied to two rotating heads via a channel encoding circuit and a recording amplifier, and is recorded on a magnetic tape. The estimator 6 determines the quantization step having a value as small as possible, which can reduce the amount of data generated in the buffering unit to a target value or less. FIG. 2 shows an example of the estimator 6. n quantization circuits 20 1 , 20 2 ,
.., 20 n are supplied with coefficient data from the DCT circuit 3. However, DC data is excluded from the buffering target. These quantization circuits 20 1
2020 n are supplied with different quantization steps Δ1, Δ2,..., Δn from the quantization step generation circuit 21. [0019] is divided by the quantization step, output which is integer are supplied to the variable length coding circuit 22 1 through 22 n. These variable length encoding circuits 22 1 to 22 1
n is different from the variable length coding circuit 7 for generating an actual variable length code, and generates data of a code length of a variable length coded output. Data for this code length accumulator circuit 23 1-23
n respectively. The accumulation circuit 23 1 ~ 23 n, a reset pulse from terminal 24 is supplied. Accumulation circuit 23 1 ~ 23 n is intended to determine the amount of DCT code generated by buffering ring units, in this example, 1
A reset pulse is generated every five macro blocks. Accumulation output of the accumulator circuit 23 1 ~ 23 n are supplied to the determination circuit 25. The determination circuit 25 receives a target value A from a terminal 26.
m is supplied. The output of the accumulator circuit 23 1 ~ 23 n and the target value Am is compared, in a range not exceeding the target value Am, most target value Am and close accumulator output, i.e., the optimal accumulator output is determined. By this determination output, the quantization number QNO
Is determined and taken out to the output terminal 27. This quantization number QNO is supplied to the quantization circuit 5. Quantization circuit 5
, Which converts the quantization number QNO into a quantization step
An OM is provided. The estimator 6 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but may employ various configurations such as a method of sequentially performing quantization at different quantization steps. In addition, a common quantization step is not limited to the coefficient data of the AC components of all orders, and a quantization step according to the order may be used. That is, the coefficient data for the AC is divided into a plurality of groups according to the order, and a quantization step is prepared for each of the plurality of groups. When different quantization steps are used, a plurality of sets of quantization steps for a plurality of groups are prepared, quantization is performed using a plurality of sets of quantization steps, and the optimum quantization step is determined by referring to the result. It is determined. FIG. 3 shows one sync block (SB) formed by the multiplexer 10. A block synchronization signal SY is provided at the beginning of a sync block having a byte
NC is located and then a quantization number QN to identify the quantization step used for buffering
In the data area after the additional information AIN, a DCT code whose data amount is controlled by buffering and a parity PT of an error correction code added for each data of the sync block are located. To position. The additional information contains the parity of the error correction code for the additional information, and if necessary, the address of the macroblock, the sync number, and the ID indicating the type of data.
Etc. are inserted. On the playback side, after decoding the variable length code, the quantization number and the corresponding quantization step are multiplied,
The coefficient data is restored. As an error correction code, a product code is used, and Reed-Solomon code is encoded on the data in the horizontal and vertical directions. The horizontal error correction code is called an inner code, and the vertical error correction code is called an outer code. The inner code is performed on data included in the data area of one sync block, and a horizontal parity PT is generated. Some sync blocks may include only vertical parity. At the time of variable speed reproduction, data cut out as a sync block is treated as valid, and error correction using an inner code is performed. In this example, as shown in FIG. 4, buffering is performed so that DCT codes of 15 macroblocks are arranged in the data area (shaded area) of 15 sync blocks SB1 to SB15. In other words, control is performed so that the data amount of the buffering unit (15 macroblocks) falls within the data area of the 15 sync blocks SB1 to SB15. The specific length of the data area of each sync block is defined in consideration of this point. The numerical value of 15 is merely an example. In short, the buffering is performed such that the data of the buffering unit is contained in the data area of the integer number of sync blocks. For example, when the buffering process is performed with a smaller memory capacity, the buffering unit is set to 5 macroblocks, and the data of the five macroblocks MB1 to MB5 is
It is also possible to control so as to fit within the data area of the sync blocks SB1 to SB5. At this time, the macro blocks MB1 to MB5 can be shuffled in the buffering unit and arranged as shown in FIG. The macro blocks are (8) per block.
× 8) is obtained by collecting a plurality of blocks of coefficient data.
For example, (Y: U: V = 4: 1:
In the case of the video data of 1), four Y blocks, one U block, and one V block at the same position in one frame
A total of six blocks including one block constitute one macro block. When the sampling frequency is 4 fsc (fsc: color subcarrier frequency), an image of one frame is (91
0 samples × 525 lines), of which the valid data is (720 samples × 480 lines). In the case of the above component system, the total number of blocks in one frame is (720 × 6/4) × 480 ÷ (8 × 8) =
8100. Therefore, 8100 ÷ 6 = 1
350 is the number of macroblocks in one frame. Further, as shown in FIG. 6, two tracks are simultaneously formed on the magnetic tape by two closely arranged rotating heads, and ten tracks T0 to T0 are formed.
One frame of data is divided and recorded in T9. Note that the PCM audio signal is error-correction-coded,
It is recorded together with video data, or recorded in an audio data recording section provided in one track. Since one frame is composed of 1350 macroblocks, 135 macroblocks are recorded per track. Since the buffering unit is 15 macro blocks, nine buffering units (video group 0 to video group 8) are recorded in one track as shown with respect to track T0. As described above, since the data amount of each video group is controlled to be equal to or slightly smaller than the target value Am, data of 135 macroblocks can be recorded on each track of a fixed length. At the time of variable speed reproduction, for example, when the tape speed is four times the speed at the time of recording, the two rotating heads draw a scanning locus indicated by a broken line in FIG. The data is played. The present invention can be applied not only to a digital VTR but also to a disk recording / reproducing apparatus, a case where a digital image signal is transmitted via a communication path, and the like. According to the present invention, according to the present invention , compared to one frame period,
(N is a positive integer of 2 or more) macro blocks
A buffer is a buffering unit, and buffering is performed so that the buffering unit fits in the data area of N (N is a positive integer equal to or greater than 1) sync blocks. Therefore, the additional information on each sync block only needs to include the information of the quantization step of one video group, and it is possible to prevent the additional information from increasing the redundancy. Needless to say, it is not necessary to associate the additional information with the video group at the time of reproduction, and the processing at the time of reproducing the additional information can be simplified. In addition, as shown in FIG. 7, in the present invention, a part of the bits b of the variable length code following the immediately preceding sync block and a part of the bits of the variable length code following the immediately following sync block c. Included,
The free area resulting from the buffering occurs in only one sync block in each buffering unit, and therefore, the amount of data that can be reproduced during variable speed reproduction can be increased. Furthermore, in the variable length coding, there is a problem that an error propagates. However, in the present invention, refreshing can be performed by utilizing a point that a buffering unit is an integer number of sync blocks.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の一実施例の全体的な構成を示すブロ
ック図である。 【図2】バッファリングの構成の一例のブロック図であ
る。 【図3】伝送データのシンクブロックの配列の説明のた
めの略線図である。 【図4】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
一例を示す略線図である。 【図5】バッファリング単位とシンクブロックの関係の
他の例を示す略線図である。 【図6】この発明の一実施例のトラックパターンの略線
図である。 【図7】シンクブロック内に生じる無駄なエリアを示す
略線図である。 【図8】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図9】従来の問題点を説明するための略線図である。 【図10】従来の問題点を説明するための略線図であ
る。 【符号の説明】 3 DCT回路 5 量子化回路 6 見積り器 12 付加情報発生回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a buffering configuration; FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an array of sync blocks of transmission data. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between a buffering unit and a sync block. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating another example of the relationship between a buffering unit and a sync block. FIG. 6 is a schematic diagram of a track pattern according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a useless area generated in a sync block. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a conventional problem. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a conventional problem. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a conventional problem. [Description of Signs] 3 DCT circuit 5 Quantization circuit 6 Estimator 12 Additional information generation circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/12 G11B 20/10 H04N 5/92 H04N 7/13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 20/12 G11B 20/10 H04N 5/92 H04N 7/13

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 可変長符号化出力を発生する符号化によ
フレームが連続する入力ディジタル画像信号を圧縮
し、上記可変長符号化出力を伝送するようにしたディジ
タル画像信号の伝送装置において、1フレーム期間に比して短いn個(nは2以上の正の整
数)のマクロブロックの可変長符号化出力の発生データ
量を見積もり、上記発生データ量 を目標値以下で上記目
標値に近い値とする量子化ステップを決定し、上記量子
化ステップで再量子化を行うバッファリング手段と、 上記バッファリング手段でデータ量が制御された上記n
個のマクロブロックの可変長符号化出力をN個(Nは1
以上の正の整数)のシンクブロックのデータエリアに配
する手段と、 上記シンクブロックの構成のデータを伝送する手段とを
備え、上記シンクブロックは、同期信号、付加情報が上記デー
タエリアに対して付加された構成とされ、 上記量子化ステップあるいは上記量子化ステップを識別
するためのコード信号が上記シンクブロックのそれぞれ
に上記付加情報として挿入された ことを特徴とするディ
ジタル画像信号の伝送装置。
(57) [Claim 1] A digital signal which compresses an input digital image signal having continuous frames by encoding for generating a variable-length encoded output, and transmits the variable-length encoded output. In the image signal transmission device, n (n is a positive integer of 2 or more) shorter than one frame period
) The data generated by the variable-length coded output of the macroblock
The amount of the estimates, the first below the target value the generated data amount
Determine a quantization step to make the value close to the standard value, and
And buffering means for performing re-quantization in step, the n the data amount by the buffering means is controlled
N variable-length coded outputs of macroblocks (N is 1
Distribution in the data area of the sync block or more positive integer)
And means for location, and means for transmitting the data structure of the sync block, the sync block synchronization signal, the additional information is the Day
Data area, and identifies the quantization step or the quantization step.
Code signal for each of the above sync blocks
A digital image signal transmitting apparatus, wherein the additional information is inserted as the additional information .
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石川 雅朗,DCT符号量の制御,画像電子学会全国大会予稿,日本,画像電子学会全国大会,18,25−28

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