JP4310918B2

JP4310918B2 - Information recording apparatus, information recording method, and recording medium

Info

Publication number: JP4310918B2
Application number: JP2000384733A
Authority: JP
Inventors: 良太小坂井; 沢朗榎本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: JP2002185914A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録装置および情報記録方法、並びに記録媒体に関し、特に、各マクロブロックのＤＣＴ種別を判定し、ＤＣＴ種別に対応した処理を実行することにより、高画質の特殊再生用データを生成することができる、情報記録装置および情報記録方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高能率符号化により圧縮されたデータを記録する技術が一般に普及している。代表的な高能率圧縮符号化方式には、例えば、MPEG（Moving Picture Coding Experts Group／Moving Picture Experts Group）2などがある。MPEG2は、ISO（International Organization For Standardization：国際標準化機構）で制定された、デジタル動画と音声の圧縮および伸長に関する規格であり、動き保証予測符号化と、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）符号化を組み合わせたハイブリッド符号化方式である。すなわち、MPEG２とは、ビデオ信号のフレーム間の差分を取ることにより、時間軸方向の冗長度を落とし、ＤＣＴを用いて、空間軸方向の冗長度を落とすことにより、ビデオ信号を効率よく符号化することができる圧縮符号化方式である。
【０００３】
MPEG2においては、まず、１６画素×１６ラインのマクロブロック単位で動き補償が行われ、次に、８画素×８ラインのサブブロックで、ＤＣＴにより、ＤＣＴ係数が生成される。MPEG2においては、図１に示されるように、フレームＤＣＴと、フィールドＤＣＴの２種類のＤＣＴが存在し、ピクチャがフレーム構造の場合、マクロブロック単位でフレームＤＣＴとフィールドＤＣＴを切り替えることができる。
【０００４】
フレームＤＣＴにおいては、図１（Ａ）に示されるように、１６画素×１６ラインのマクロブロックから、フィールド毎に分割されることなく、そのまま、８画素×８ラインで構成される４つのサブブロックに分解される。一方、フィールドＤＣＴにおいては、図１（Ｂ）に示されるように、１６画素×１６ラインのマクロブロックから、奇数ラインと偶数ラインに分割されることにより、それぞれ、トップフィールド、もしくはボトムフィールドのいずれかのフィールドで形成される８画素×８ラインの４つのサブブロックに分解される。
【０００５】
ＤＣＴ係数が生成された後、量子化ステップ制御、およびハフマン符号化を経て、符号化が終了し、例えば、磁気テープなどの所定の記録媒体に、符号化されたデータが記録される。MPEG2で圧縮符号化されたデータを復号する場合には、この逆の手順を行えばよい。
【０００６】
このような、高能率符号化を施された画像データを、圧縮し、磁気テープなどの記録媒体に記録、または再生する、例えば、デジタルＶＴＲなどの記録再生装置においては、例えば、サーチ再生など、通常の再生と異なる再生（以下、特殊再生と称する）に必要なデータ（以下、特殊再生用データと称する）が、画像データとともに記録されるようになされている。
【０００７】
磁気テープなどの記録媒体の記憶容量を有効に利用するために、特殊再生用データのデータ量は、少ないことが望ましい。図２は、データ量の少ない特殊再生用データを生成するための、従来の磁気テープ記録装置１の構成（もしくは、デジタルＶＴＲなどの磁気テープ記録再生装置のうち、記録系の部分の構成）を示すブロック図である。
【０００８】
画像データ符号化部１１は、入力されたベースバンドのビデオ信号を、例えば、MP@HLあるいはMP@H-14などのMPEG２方式で圧縮する。圧縮された信号は、再生用の主画像データとして、多重化部１７に供給されるとともに、特殊再生用データを生成するために、イントラフレーム分離部１２に供給される。
【０００９】
イントラフレーム分離部１２は、画像データ符号化部１１より入力されたビデオデータから、イントラフレームのみで構成されたＩピクチャを分離し、ＤＣ成分抽出部１３および逆ＤＣＴ処理部１４に供給する。
【００１０】
ＤＣ成分抽出部１３は、イントラフレーム分離部１２から供給されたＩピクチャのＤＣＴ係数から、ＤＣ成分を抽出し、それを特殊再生用データとして、スイッチ１５に出力する。
【００１１】
逆ＤＣＴ処理部１４は、イントラフレーム分離部１２から供給されたＩピクチャのＤＣＴ係数から、ＤＣ成分に加えて、ＤＣＴ係数の低域成分、すなわち、低次のＡＣ成分を抽出するとともに、逆ＤＣＴ変換を施す。その結果算出された画素値（輝度値および色差）が、特殊再生用データとなり、スイッチ１５に出力される。
【００１２】
スイッチ１５は、図示せぬ制御部により切り替えられ、ＤＣ成分抽出部１３または逆ＤＣＴ処理部１４で生成された特殊再生用データを、データ長調整部１６に供給する。
【００１３】
データ長調整部１６は、ＤＣ成分抽出部１３、もしくは、逆ＤＣＴ処理部１４から入力されたデータの長さを調整（制限）し、多重化部１７に供給する。
【００１４】
多重化部１７には、画像データ符号化部１１から入力される主画像データおよびデータ長調整部１６から入力される特殊再生用データの他、別途供給される圧縮されたオーディオデータおよび所定のシステムデータ（例えば、AUXデータなど）が供給される。多重化部１７は、供給されるこれらのデータを多重化し、記録フォーマット部１８に供給する。
【００１５】
記録フォーマット部１８は、多重化部１７からの多重化データに対して、誤り訂正符号の付加や、変調処理を施し、図示せぬ回転ヘッドに供給し、磁気テープ１９に記録させる。
【００１６】
次に、図２の磁気テープ記録装置１の動作について説明する。ビデオ信号は、画像データ符号化部１１に入力され、例えば、MP@HLまたはMP@H-14方式で圧縮され、イントラフレーム分離部１２および多重化部１７に供給される。
【００１７】
イントラフレーム分離部１２は、入力された主画像データ（Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、およびＢピクチャから構成されているデータ）から、Ｉピクチャを分離し、ＤＣ成分抽出部１３および逆ＤＣＴ処理部１４に供給する。特殊再生用データを、ＤＣ成分のみから生成する場合、ＤＣ成分抽出部１３は、供給されたＩピクチャのＤＣＴ係数から、ＤＣ成分を抽出する。具体的には、１つのマクロブロックを構成する、４つのＤＣＴブロック（８画素×８ライン）に分割された輝度信号ＹのＤＣＴ係数のそれぞれから、ＤＣ成分が抽出される。また、１つのマクロブロックを構成する１つのＤＣＴブロックに分割された色差信号Ｃrおよび色差信号Ｃbから、それぞれＤＣ成分が抽出される。
【００１８】
例えば、画像フォーマットが、４：２：０である場合、１つのマクロブロックからは、４つの輝度信号と、２つの色差信号を得ることができる。図３（Ａ）は、この例の場合の特殊再生用データであるＤＣ成分が逆変換されて生成された輝度信号Ｙ１乃至Ｙ４、図３（Ｂ）は、色差信号Ｃr１、そして、図３（Ｃ）は、色差信号Ｃb１を表している。すなわち、これらの輝度値および色差により構成される画像が、特殊再生時に表示される。抽出されたこれらのＤＣ成分が、特殊再生用データとして、スイッチ１５を介して、データ長調整部１６に供給される。
【００１９】
特殊再生用データを、ＤＣ成分および低次ＡＣ成分から生成して、より高画質の特殊再生用データを記録させたい場合、逆ＤＣＴ処理部１４は、イントラフレーム分離部１２から供給されたＩピクチャのＤＣＴ係数から、ＤＣ成分に加えて、ＤＣＴ係数の低域成分、すなわち、低次のＡＣ成分を抽出するとともに、逆ＤＣＴ変換を施す。その結果算出された画素値（輝度値および色差）が、特殊再生用データとなり、スイッチ１５を介して、データ長調整部１６に供給される。
【００２０】
データ長調整部１６は、ＤＣ成分抽出部１３から供給された、特殊再生用データとしてのＤＣ成分のデータ長を調整する。例えば、輝度信号ＹのＤＣＴ係数から抽出されたＤＣ成分のデータ長は、６ビットに調整（制限）され、また色差信号Ｃr，ＣbのＤＣＴ係数から抽出されたＤＣ成分は、５ビットに調整（制限）される。データ長調整部１６の処理により、特殊再生用データのデータ量の削減と、データ量の固定化を実現することができる。データ長を調整された特殊再生用データは、多重化部１７に供給される。
【００２１】
多重化部１７は、データ長調整部１６から供給された特殊再生用データを、画像データ符号化部１１から供給される主画像データ、並びに別途供給されるオーディオデータおよびシステムデータとともに多重化し、記録フォーマット部１８に供給する。
【００２２】
記録フォーマット部１８に供給された多重化データは、誤り符号が付加され、変調処理等が施された後、図示せぬ回転ヘッドを介して、磁気テープ１９に記録される。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２を用いて説明した磁気テープ記録装置１においては、フレームＤＣＴにより符号化されたマクロブロックを考慮して、特殊再生用データが生成されており、フィールドＤＣＴにより符号化されたマクロブロックについては考慮されていなかった。フィールドＤＣＴにより符号化されたマクロブロックに対して、図２を用いて説明した従来の磁気テープ記録装置１を用いて、特殊再生用データを生成すると、ブロックノイズが目立つ、画質の悪い特殊再生用データが生成されてしまう。更に、従来の磁気テープ記録装置１では、ＤＣＴサイズを変化させて符号化するといった、ＤＣＴレベルにおける解像度の変換による復号化についても考慮されていなかった。
【００２４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、各マクロブロックのＤＣＴ種別を判定し、ＤＣＴ種別に対応した処理を実行することにより、高画質の特殊再生用データを生成することができるようにするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報記録装置は、主画像データからＩピクチャを抽出する抽出手段と、Ｉピクチャの各マクロブロックが、フレーム離散コサイン変換を施されているか、または、フィールド離散コサイン変換を施されているかを判定する判定手段と、Ｉピクチャの各マクロブロックのうち、前記フィールド離散コサイン変換を施されたマクロブロックに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成する生成手段と、生成手段により生成された特殊再生用のデータに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理を施す平均化処理手段と、平均化処理手段によりフィールド入れ替えおよび平均化処理が施された特殊再生用のデータと、主画像データとを記録する記録手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
生成手段には、フィールド離散コサイン変換が施されたマクロブロックに対して、ＤＣ成分および低次のＡＣ成分のデータ以外に全て０を代入し、その結果得られるデータに対して逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成させるようにすることができる。
【００３０】
生成手段には、フィールド離散コサイン変換が施されたマクロブロックから、ＤＣ成分および低次のＡＣ成分のデータのみを抽出し、抽出したＤＣ成分および低次のＡＣ成分のデータに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成させるようにすることができる。
【００３４】
本発明の情報記録方法は、主画像データからＩピクチャを抽出する抽出ステップと、Ｉピクチャの各マクロブロックが、フレーム離散コサイン変換を施されているか、または、フィールド離散コサイン変換を施されているかを判定する判定ステップと、Ｉピクチャの各マクロブロックのうち、フィールド離散コサイン変換を施されたマクロブロックに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成する生成ステップと、生成ステップの処理により生成された特殊再生用のデータに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理を施す平均化処理ステップと、平均化処理ステップの処理によりフィールド入れ替えおよび平均化処理が施された特殊再生用のデータと、前記主画像データとを記録する記録ステップとを含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明の記録媒体に記録されているプログラムは、主画像データからＩピクチャを抽出する抽出ステップと、Ｉピクチャの各マクロブロックが、フレーム離散コサイン変換を施されているか、または、フィールド離散コサイン変換を施されているかを判定する判定ステップと、Ｉピクチャの各マクロブロックのうち、フィールド離散コサイン変換を施されたマクロブロックに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成する生成ステップと、生成ステップの処理により生成された特殊再生用のデータに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理を施す平均化処理ステップと、平均化処理ステップの処理によりフィールド入れ替えおよび平均化処理が施された特殊再生用のデータと、前記主画像データとを記録する記録ステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明の情報記録装置、情報記録方法、および記録媒体に記録されているプログラムにおいては、主画像データからＩピクチャが抽出され、Ｉピクチャの各マクロブロックが、フレーム離散コサイン変換を施されているか、または、フィールド離散コサイン変換を施されているかが判定され、Ｉピクチャの各マクロブロックのうち、フィールド離散コサイン変換を施されたマクロブロックに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータが生成され、生成された特殊再生用のデータに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理が施され、フィールド入れ替えおよび平均化処理が施された特殊再生用のデータと、主画像データとが記録される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３８】
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図４は、本発明を適用した、磁気テープ記録装置２１の構成（もしくは、本発明を適用した、デジタルＶＴＲなどの磁気テープ記録再生装置のうち、記録系の部分の構成）を示すブロック図である。なお、従来の場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する（以下、同様）。
【００３９】
すなわち、図４の磁気テープ記録装置２１は、新たに、ＤＣＴ種別判定部３１、ＤＣ成分抽出部３２、ＤＣ成分抽出部３３、逆ＤＣＴ処理部３４、スイッチ３５、およびフィールド平均化処理部３６が新たに設けられている以外は、基本的に、図２の磁気テープ記憶装置１と同様の構成を有している。
【００４０】
イントラフレーム分離部１２において分離されたＩピクチャは、ＤＣＴ種別判定部３１に入力される。ＤＣＴ種別判定部３１は、各マクロブロックに対し、そのＤＣＴタイプが、フレームＤＣＴであるか、フィールドＤＣＴであるかを判定し、フレームＤＣＴであった場合は、入力されたデータを、ＤＣ成分抽出部３２に出力し、フィールドＤＣＴであった場合は、入力されたデータを、ＤＣ成分抽出部３３および逆ＤＣＴ処理部３４に出力する。
【００４１】
ＤＣＴタイプがフレームＤＣＴであった場合、ＤＣ成分抽出部３２は、図２のＤＣ成分抽出部１３と同様の処理により、供給されたＩピクチャのＤＣＴ係数から、ＤＣ成分を抽出する。抽出されたＤＣ成分が、特殊再生用データとして、スイッチ１５を介して、データ長調整部１６に供給される。
【００４２】
ＤＣＴタイプがフィールドＤＣＴであった場合、ＤＣ成分抽出部３３に入力されたデータは、図２を用いて説明した場合と同様の処理が施されて、生成された特殊再生用データが、スイッチ３５を介して、フィールド平均化処理部３６に供給される。
【００４３】
そして、逆ＤＣＴ処理部３４に入力されたデータは、そのＤＣ成分および低次ＡＣ成分を基に、解像度を変更されることなく、逆ＤＣＴ処理が施される。図５を用いて、逆ＤＣＴ処理部３４の具体的な処理について説明する。
【００４４】
逆ＤＣＴ処理部３４に入力されるデータは、図５（Ａ）に示されるような、８画素×８ラインのサブブロックである。そのうち、所望するＤＣＴ係数のみが逆ＤＣＴに用いられる。ここでは、ＤＣ成分と、１次のＡＣ成分を、逆ＤＣＴに用いる場合について説明する。
【００４５】
図５（Ｂ）に示されるように、逆ＤＣＴ処理部３４において、所定のＤＣＴ係数（ＤＣ成分および１次のＡＣ成分）以外のＤＣＴ係数に０が代入された、新たなサブブロックが作成される。そして、図５（Ｂ）に示される新たなサブブロックに対して、８画素×８ラインの逆ＤＣＴ処理が施され、図５（Ｃ）に示されるように、ａ０乃至ａ７の８つの値からなる８画素×８ラインのサブブロックが生成される。
【００４６】
そして、図５（Ｃ）のサブブロックを基に、（ａ０＋ａ１＋ａ２＋ａ３）／４および（ａ４＋ａ５＋ａ６＋ａ７）／４が算出されて、図５（Ｄ）に示されるように、算出された２つの値からなる８画素×８ラインのサブブロックが生成され、特殊再生用データとして、スイッチ３５を介して、フィールド平均化処理部３６に供給される。
【００４７】
このように、フィールドＤＣＴにより符号化されたマクロブロックに対して、所望するＤＣＴ係数（この場合は、ＤＣ成分および低次ＡＣ成分）のみを抽出して、その他のＤＣＴ係数を０にしたサブブロックに対して逆ＤＣＴ変換を施すことにより、逆ＤＣＴ変換の計算量を少なくすることができる。
【００４８】
スイッチ３５は、図示せぬ制御部により切り替えられ、ＤＣ成分抽出部３３または逆ＤＣＴ処理部３４で生成された特殊再生用データを、フィールド平均化処理部３６に供給する。
【００４９】
フィールド平均化処理部３６は、入力された４つのサブブロックに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理を施して、１６画素×１６ラインのマクロブロックを、スイッチ１５を介して、データ長調整部１６に出力する。フィールド入れ替えおよび平均化処理の詳細について、図６乃至図８を用いて説明する。
【００５０】
図６（Ａ）に示されるように、フィールド平均化処理部３６に入力された４つのサブブロックは、それぞれ、左半分の奇数ラインに相当するサブブロック、右半分の奇数ラインに相当するサブブロック、左半分の偶数ラインに相当するサブブロック、右半分の偶数ラインに相当するサブブロックに割り当てられる。そして、それら４つのサブブロックの割り当てに従って各成分が再配列され、図６（Ｂ）に示されるような、１６画素×１６ラインのマクロブロックが生成される。
【００５１】
そして、図６（Ｂ）に示される１６画素×１６ラインのマクロブロックが、８画素×８ラインの４つのエリアに分割されて、それぞれのエリアにおいて、平均化処理が行われるので、その結果、図６（Ｃ）に示される、１６画素×１６ラインのマクロブロックが得られる。
【００５２】
ＤＣ成分抽出部３３から出力されるサブブロックは、それぞれのラインが同じ値を有している。従って、図７（Ａ）に示されるように、それぞれのラインの値がＡであるサブブロック、それぞれのラインの値がＢであるサブブロック、それぞれのラインの値がＣであるサブブロック、および、それぞれのラインの値がＤであるサブブロックが、フィールド平均化処理部３６に入力された場合、図６を用いて説明した処理により、平均化されて出力されるマクロブロックは、図７（Ｂ）に示されるように、８画素×１６ラインの（Ａ＋Ｃ）／２と、８画素×１６ラインの（Ｂ＋Ｄ）／２に、２つの要素で構成される。
【００５３】
また、逆ＤＣＴ処理部３４から出力されるサブブロックは、４ラインずつ異なる値を有している（すなわち、２つの値で構成されている）。従って、図８（Ａ）に示されるように、４ラインの値がＡ１、残り４ラインの値がＡ２であるサブブロック、４ラインの値がＢ１、残り４ラインの値がＢ２であるサブブロック、４ラインの値がＣ１、残り４ラインの値がＣ２であるサブブロック、および、４ラインの値がＤ１、残り４ラインの値がＤ２であるサブブロックが、フィールド平均化処理部３６に入力された場合、図６を用いて説明した処理により、平均化されて出力されるマクロブロックは、図８（Ｂ）に示されるように、８画素×８ラインの（Ａ１＋Ｃ１）／２、８画素×８ラインの（Ａ２＋Ｃ２）／２、８画素×８ラインの（Ｂ１＋Ｄ１）／２、および、８画素×８ラインの（Ｂ２＋Ｄ２）／２の、４つの要素で構成される。
【００５４】
このように、フィールド平均化処理を施すことにより、ブロックノイズを低減して、より高画質な特殊再生用データを得ることができる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は、本発明を適用した、磁気テープ記録装置４１の構成を示すブロック図である。
【００５６】
図９の磁気テープ記録装置４１は、逆ＤＣＴ処理部３４に代わって解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２が設けられ、輝度調整部５１が新たに設けられている以外は、図４を用いて説明した磁気テープ記録装置２１と、基本的に同様の構成を有するものである。
【００５７】
解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２には、図１０（Ａ）に示されるような、８画素×８ラインのサブブロックが入力される。そのうち、所望するＤＣＴ係数のみが抽出されて、逆ＤＣＴに用いられる（ここでは、ＤＣ成分と、１次のＡＣ成分を、逆ＤＣＴに用いる場合について説明する）。そして、図１０（Ｂ）に示されるように、抽出されたＤＣＴ係数（ＤＣ成分および１次のＡＣ成分）に対して、輝度調整が行われ、逆ＤＣＴ処理が実行される。
【００５８】
解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２において、８画素×８ラインのＤＣＴブロックが、逆ＤＣＴによって、ｎ₁画素×ｎ₂ライン（ｎ₁≦８、ｎ₂≦８）のブロックサイズに圧縮される場合、その圧縮比に対応して、各成分のパワーをそろえる（輝度調整する）必要がある。
【００５９】
８画素×８ラインのＤＣＴブロックのＤＣＴ係数は、次の式（１）で示される。
【数１】

【００６０】
そして、ｎ₁画素×ｎ₂ラインのＤＣＴブロックのＤＣＴ係数は、次の式（１）で示される。
【数２】

【００６１】
ただし、式（１）および式（２）において、ｕ，ｖ＝０の場合、Ｃｕ，Ｃｖ＝１／√（２）（√（ａ）と表記されている場合、平方根（√）は、続く括弧内の全てにかかるものである。以下同様）であり、それ以外の場合、Ｃｕ，Ｃｖ＝１である。
【００６２】
式（１）の定数項２／√（８×８）、および式（２）定数項２／√（ｎ₁×ｎ₂）は、それぞれのＤＣＴ係数の電力に関する項である。輝度調整部５１は、これらを比較し、式（３）に示される、輝度調整のために各成分に乗算する値を算出して、解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２に出力する。
√（ｎ₁×ｎ₂）／√（８×８）・・・（３）
【００６３】
解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２は、図１０（Ｂ）に示される、抽出されたＤＣＴ係数に、式（３）で表される値を乗算し、逆ＤＣＴ変換を施して、図１０（Ｃ）に示される、１画素×２ラインの、２ブロックからなるデータを生成し、それぞれのブロックの値をホールド処理することにより、図１０（Ｄ）に示される８画素×８ラインのサブブロックを生成して、スイッチ３５に出力する。
【００６４】
図１１を用いて、輝度調整部５１および解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２の、更に具体的な処理について説明する。
【００６５】
解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２に、図１１（Ａ）に示されるような、８画素×８ラインのサブブロックが入力された場合、図１１（Ｂ）に示されるように、ＤＣ成分（４４０）および１次のＡＣ成分（−３３６）が抽出される。そして、輝度調整部５１は、輝度調整のために各成分に乗算する値を算出する。ここでは、ｎ₁＝１、ｎ₂＝２であるので、式（３）に、ｎ₁＝１、ｎ₂＝２が代入されて、輝度調整の値として√（２）／８が算出され、解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２に出力される。
【００６６】
解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２において、輝度調整が実行された（すなわち、各成分に、√（２）／８が乗算された）結果、図１１（Ｃ）に示されるような、画素値７７および画素値−５７、１画素×２ラインからなるデータを得ることができる。解像度変換逆ＤＣＴ処理部５２は、この値に、更に、逆ＤＣＴ処理を施して、図１１（Ｄ）に示されるような、画素値１４および画素値９５、１画素×２ラインの、逆ＤＣＴ変換後のベースバンド領域でのデータを算出し、それぞれの成分をホールドすることにより、画素値１４である８画素×４ラインの部分と、画素値９５である８画素×４ラインの部分からなる８画素×８ラインのサブブロックを生成して、出力する。
【００６７】
このようにして、所望するＤＣＴ係数のみを抽出し、逆ＤＣＴ処理を行うデータのブロックサイズを小さくすることにより、逆ＤＣＴ処理の計算量を、より一層減少することができる。更に、逆ＤＣＴ処理前の各成分に対して、定数を乗算するのみの処理で輝度調整を行うことにより、作成される特殊再生用データの画質の悪化を防止することが可能となる。
【００６８】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実現させることもできるが、ソフトウエアにより実現させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実現する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされ、そのプログラムがコンピュータで実行されることより、上述した、磁気テープ記録装置２１もしくは磁気テープ記録装置４１と同様のデータ生成処理が、機能的に実現される。
【００６９】
図１２は、上述したようなデータ生成処理機能を有するコンピュータ６１の一実施の形態の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１には、バス７５を介して入出力インタフェース７６が接続されており、ＣＰＵ７１は、入出力インタフェース７６を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部７８から指令が入力されると、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）７２、ハードディスク７４、またはドライブ８０に装着される磁気ディスク９１、光ディスク９２、光磁気ディスク９３、もしくは半導体メモリ９４などの記録媒体に格納されているプログラムを、ＲＡＭ（Random Access Memory）７３にロードして実行する。これにより、例えば、通信部７９を介して入力された映像データに対して、上述した各種の処理が行われ、特殊再生用データが生成される。
【００７０】
更に、ＣＰＵ７１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース７６を介して、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）もしくはスピーカなどよりなる出力部７７に、必要に応じて出力する。なお、プログラムは、ハードディスク７４やＲＯＭ７２に予め記憶しておき、コンピュータ６１と一体的にユーザに提供したり、磁気ディスク９１、光ディスク９２、光磁気ディスク９３、半導体メモリ９４等のパッケージメディアとして提供したり、衛星、ネットワーク等から通信部７９を介してハードディスク７４に提供することができる。
【００７１】
なお、本明細書において、記録媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７２】
【発明の効果】
本発明の情報記録装置、情報記録方法、および記録媒体に記録されているプログラムによれば、主画像データからＩピクチャを抽出し、Ｉピクチャの各マクロブロックが、フレーム離散コサイン変換を施されているか、または、フィールド離散コサイン変換を施されているかを判定し、Ｉピクチャの各マクロブロックのうち、フィールド離散コサイン変換を施されたマクロブロックに対して、逆離散コサイン変換を施すことにより、特殊再生用のデータを生成し、生成された特殊再生用のデータに対して、フィールド入れ替えおよび平均化処理を施し、フィールド入れ替えおよび平均化処理が施された特殊再生用のデータと、主画像データとを記録するようにしたので、高画質の特殊再生用データを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フィールドＤＣＴおよびフレームＤＣＴについて説明するための図である。
【図２】従来の磁気テープ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図３】１つのマクロブロックから得ることができる輝度信号および色差信号について説明するための図である。
【図４】本発明を適応した磁気テープ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ＤＣ成分と、低次ＡＣ成分による逆ＤＣＴについて説明するための図である。
【図６】フィールド平均化処理について説明するための図である。
【図７】ＤＣ成分から作成したマクロブロックに対する処理について説明するための図である。
【図８】ＤＣ成分と低次ＡＣ成分から作成したマクロブロックに対する処理について説明するための図である。
【図９】本発明を適応した磁気テープ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】ＤＣ成分と低次ＡＣ成分による、解像度変換逆ＤＣＴについて説明するための図である。
【図１１】ＤＣ成分と低次ＡＣ成分による、解像度変換逆ＤＣＴの具体例について説明するための図である。
【図１２】コンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１画像データ符号化部，１２イントラフレーム分離部，１３ＤＣ成分抽出部，２１磁気テープ記録装置，３１ＤＣＴ種別判定部，３２，３３ＤＣ成分抽出部，３４逆ＤＣＴ処理部，３６フィールド平均化処理部，４１磁気テープ記録装置，５１輝度調整部，５２解像度変換逆ＤＣＴ処理部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording apparatus, an information recording method, and a recording medium, and in particular, generates a high-quality special reproduction data by determining the DCT type of each macroblock and executing processing corresponding to the DCT type. The present invention relates to an information recording apparatus, an information recording method, and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a technique for recording data compressed by high-efficiency encoding has become widespread. As a typical high-efficiency compression coding system, for example, there is MPEG (Moving Picture Coding Experts Group / Moving Picture Experts Group) 2 and the like. MPEG2 is a standard for compression and decompression of digital video and audio, established by the ISO (International Organization for Standardization), and motion-guaranteed predictive coding and discrete cosine transform (DCT) code. This is a hybrid coding method combining the coding. That is, with MPEG2, the video signal is efficiently encoded by reducing the redundancy in the time axis direction by taking the difference between the frames of the video signal and reducing the redundancy in the spatial axis direction by using DCT. This is a compression encoding method that can be performed.
[0003]
In MPEG2, motion compensation is first performed in units of macroblocks of 16 pixels × 16 lines, and then DCT coefficients are generated by DCT in subblocks of 8 pixels × 8 lines. In MPEG2, as shown in FIG. 1, there are two types of DCTs, a frame DCT and a field DCT. When a picture has a frame structure, the frame DCT and the field DCT can be switched in units of macroblocks.
[0004]
In the frame DCT, as shown in FIG. 1A, four sub-blocks composed of 8 pixels × 8 lines as they are without being divided for each field from a macroblock of 16 pixels × 16 lines. Is broken down into On the other hand, in the field DCT, as shown in FIG. 1B, a 16 pixel × 16 line macroblock is divided into an odd line and an even line, so that either a top field or a bottom field is obtained. It is decomposed into four sub-blocks of 8 pixels × 8 lines formed in these fields.
[0005]
After the DCT coefficients are generated, the encoding is completed through quantization step control and Huffman encoding, and the encoded data is recorded on a predetermined recording medium such as a magnetic tape. In the case of decoding data compressed and encoded with MPEG2, the reverse procedure may be performed.
[0006]
In such a recording / reproducing apparatus such as a digital VTR, the image data subjected to such high-efficiency encoding is compressed and recorded on or reproduced from a recording medium such as a magnetic tape. Data (hereinafter referred to as special reproduction data) necessary for reproduction different from normal reproduction (hereinafter referred to as special reproduction) is recorded together with image data.
[0007]
In order to effectively use the storage capacity of a recording medium such as a magnetic tape, it is desirable that the data amount of the special reproduction data is small. FIG. 2 shows a configuration of a conventional magnetic tape recording apparatus 1 (or a configuration of a recording system portion of a magnetic tape recording / reproducing apparatus such as a digital VTR) for generating special reproduction data with a small amount of data. FIG.
[0008]
The image data encoding unit 11 compresses the input baseband video signal using, for example, an MPEG2 system such as MP @ HL or MP @ H-14. The compressed signal is supplied to the multiplexing unit 17 as main image data for reproduction, and is also supplied to the intra frame separation unit 12 in order to generate special reproduction data.
[0009]
The intra frame separation unit 12 separates an I picture composed only of an intra frame from the video data input from the image data encoding unit 11 and supplies the I picture composed of only the intra frame to the DC component extraction unit 13 and the inverse DCT processing unit 14.
[0010]
The DC component extraction unit 13 extracts a DC component from the DCT coefficient of the I picture supplied from the intra frame separation unit 12 and outputs it to the switch 15 as special reproduction data.
[0011]
The inverse DCT processing unit 14 extracts a low-frequency component of the DCT coefficient, that is, a low-order AC component, in addition to the DC component, from the DCT coefficient of the I picture supplied from the intra frame separation unit 12, and the inverse DCT Apply conversion. The pixel value (brightness value and color difference) calculated as a result becomes special reproduction data and is output to the switch 15.
[0012]
The switch 15 is switched by a control unit (not shown), and supplies the special reproduction data generated by the DC component extraction unit 13 or the inverse DCT processing unit 14 to the data length adjustment unit 16.
[0013]
The data length adjustment unit 16 adjusts (limits) the length of data input from the DC component extraction unit 13 or the inverse DCT processing unit 14 and supplies the data to the multiplexing unit 17.
[0014]
In addition to the main image data input from the image data encoding unit 11 and the special reproduction data input from the data length adjustment unit 16, the multiplexing unit 17 includes separately supplied compressed audio data and a predetermined system. Data (eg AUX data etc.) is supplied. The multiplexing unit 17 multiplexes the supplied data and supplies the multiplexed data to the recording format unit 18.
[0015]
The recording format unit 18 adds an error correction code to the multiplexed data from the multiplexing unit 17 and performs modulation processing, supplies the data to a rotating head (not shown), and records it on the magnetic tape 19.
[0016]
Next, the operation of the magnetic tape recording apparatus 1 in FIG. 2 will be described. The video signal is input to the image data encoding unit 11, compressed by, for example, the MP @ HL or MP @ H-14 system, and supplied to the intra frame separation unit 12 and the multiplexing unit 17.
[0017]
The intra frame separation unit 12 separates the I picture from the input main image data (data composed of the I picture, P picture, and B picture), and sends it to the DC component extraction unit 13 and the inverse DCT processing unit 14. Supply. When the special reproduction data is generated only from the DC component, the DC component extraction unit 13 extracts the DC component from the DCT coefficient of the supplied I picture. Specifically, a DC component is extracted from each of the DCT coefficients of the luminance signal Y divided into four DCT blocks (8 pixels × 8 lines) constituting one macroblock. Also, DC components are extracted from the color difference signal Cr and the color difference signal Cb divided into one DCT block constituting one macro block.
[0018]
For example, when the image format is 4: 2: 0, four luminance signals and two color difference signals can be obtained from one macroblock. 3A shows luminance signals Y1 to Y4 generated by inversely transforming the DC component, which is the special reproduction data in this example, FIG. 3B shows the color difference signal Cr1, and FIG. C) represents the color difference signal Cb1. That is, an image composed of these luminance values and color differences is displayed during special reproduction. These extracted DC components are supplied to the data length adjusting unit 16 via the switch 15 as special reproduction data.
[0019]
When the special reproduction data is generated from the DC component and the low-order AC component and the special reproduction data with higher image quality is to be recorded, the inverse DCT processing unit 14 uses the I picture supplied from the intra frame separation unit 12. In addition to the DC component, a low-frequency component of the DCT coefficient, that is, a low-order AC component is extracted from the DCT coefficient, and inverse DCT conversion is performed. The pixel value (brightness value and color difference) calculated as a result becomes special reproduction data and is supplied to the data length adjustment unit 16 via the switch 15.
[0020]
The data length adjustment unit 16 adjusts the data length of the DC component supplied from the DC component extraction unit 13 as the special reproduction data. For example, the data length of the DC component extracted from the DCT coefficient of the luminance signal Y is adjusted (limited) to 6 bits, and the DC component extracted from the DCT coefficients of the color difference signals Cr and Cb is adjusted to 5 bits ( Restricted). By the processing of the data length adjustment unit 16, it is possible to reduce the data amount of the special reproduction data and to fix the data amount. The special reproduction data whose data length has been adjusted is supplied to the multiplexing unit 17.
[0021]
The multiplexing unit 17 multiplexes the special reproduction data supplied from the data length adjustment unit 16 together with the main image data supplied from the image data encoding unit 11 and separately supplied audio data and system data, and records them. The data is supplied to the format unit 18.
[0022]
The multiplexed data supplied to the recording format unit 18 is added with an error code, subjected to a modulation process, etc., and then recorded on the magnetic tape 19 via a rotating head (not shown).
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the magnetic tape recording apparatus 1 described with reference to FIG. 2, the special reproduction data is generated in consideration of the macroblock encoded by the frame DCT, and the macroblock encoded by the field DCT is used. Was not considered. When the special reproduction data is generated for the macroblock encoded by the field DCT using the conventional magnetic tape recording apparatus 1 described with reference to FIG. 2, the block noise is conspicuous and the image quality is poor. Data is generated. Further, the conventional magnetic tape recording apparatus 1 does not consider decoding by conversion of resolution at the DCT level, such as encoding by changing the DCT size.
[0024]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to generate high-quality special reproduction data by determining the DCT type of each macroblock and executing processing corresponding to the DCT type. It is something that can be done.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
An information recording apparatus according to the present invention includes an extracting means for extracting an I picture from main image data, an I picture Each macroblock Means for determining whether frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform has been performed, and I picture Of each macroblock Field discrete cosine transform Macroblock On the other hand, generating means for generating special reproduction data by performing inverse discrete cosine transform, The special reproduction data generated by the generation means is subjected to field replacement and averaging processing, and field replacement and averaging processing are performed by the averaging processing means. Recording means for recording special reproduction data and main image data is provided.
[0028]
The generation means includes For macroblocks with field discrete cosine transform Substitute all zeros in addition to the DC component and low-order AC component data. , For the resulting data Data for special reproduction can be generated by performing inverse discrete cosine transform.
[0030]
The generation means includes From a macroblock with field discrete cosine transform Only the DC component and low-order AC component data are extracted, and the data for special reproduction is generated by performing inverse discrete cosine transform on the extracted DC component and low-order AC component data. Can be.
[0034]
An information recording method of the present invention includes an extraction step of extracting an I picture from main image data, an I picture Each macroblock Determining whether the frame is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform, and I picture Of each macroblock of Field discrete cosine transform Macroblock , A generation step of generating data for special reproduction by performing inverse discrete cosine transform, The special reproduction data generated by the generation step processing is subjected to the field replacement and averaging processing, and the field replacement and averaging processing is performed by the averaging processing step processing. And a recording step of recording the special reproduction data and the main image data.
[0035]
The program recorded on the recording medium of the present invention includes an extraction step of extracting an I picture from main image data, an I picture Each macroblock Determining whether the frame is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform, and I picture Of each macroblock of Field discrete cosine transform Macroblock , A generation step of generating data for special reproduction by performing inverse discrete cosine transform, The special reproduction data generated by the generation step processing is subjected to the field replacement and averaging processing, and the field replacement and averaging processing is performed by the averaging processing step processing. And a recording step of recording the special reproduction data and the main image data.
[0036]
In the information recording apparatus, the information recording method, and the program recorded on the recording medium of the present invention, an I picture is extracted from main image data, and the I picture Each macroblock Is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform, and an I picture Of each macroblock of Field discrete cosine transform Macroblock By performing inverse discrete cosine transform, special playback data is generated, The generated special playback data was subjected to field replacement and averaging processing, and field replacement and averaging processing were performed. Data for special reproduction and main image data are recorded.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0038]
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the magnetic tape recording apparatus 21 to which the present invention is applied (or a configuration of a recording system portion of a magnetic tape recording / reproducing apparatus such as a digital VTR to which the present invention is applied). is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part corresponding to the conventional case, The description is abbreviate | omitted suitably (hereinafter the same).
[0039]
That is, the magnetic tape recording apparatus 21 of FIG. 4 newly includes a DCT type determination unit 31, a DC component extraction unit 32, a DC component extraction unit 33, an inverse DCT processing unit 34, a switch 35, and a field averaging processing unit 36. The configuration is basically the same as that of the magnetic tape storage device 1 of FIG. 2 except that it is newly provided.
[0040]
The I picture separated by the intra frame separation unit 12 is input to the DCT type determination unit 31. The DCT type determination unit 31 determines, for each macroblock, whether the DCT type is a frame DCT or a field DCT. If it is a frame DCT, the input data is extracted as a DC component. When the field DCT is output, the input data is output to the DC component extraction unit 33 and the inverse DCT processing unit 34.
[0041]
When the DCT type is the frame DCT, the DC component extraction unit 32 extracts a DC component from the supplied DCT coefficient of the I picture by the same process as the DC component extraction unit 13 of FIG. The extracted DC component is supplied to the data length adjusting unit 16 via the switch 15 as special reproduction data.
[0042]
When the DCT type is the field DCT, the data input to the DC component extraction unit 33 is subjected to the same processing as that described with reference to FIG. To the field averaging processing unit 36.
[0043]
The data input to the inverse DCT processing unit 34 is subjected to inverse DCT processing based on the DC component and the low-order AC component without changing the resolution. The specific processing of the inverse DCT processing unit 34 will be described with reference to FIG.
[0044]
The data input to the inverse DCT processing unit 34 is a sub-block of 8 pixels × 8 lines as shown in FIG. Of these, only the desired DCT coefficients are used for inverse DCT. Here, a case where a DC component and a primary AC component are used for inverse DCT will be described.
[0045]
As shown in FIG. 5B, the inverse DCT processing unit 34 creates a new sub-block in which 0 is substituted for DCT coefficients other than predetermined DCT coefficients (DC component and primary AC component). The Then, the inverse DCT process of 8 pixels × 8 lines is performed on the new sub-block shown in FIG. 5 (B), and as shown in FIG. 5 (C), the eight values a0 to a7 are used. A sub-block of 8 pixels × 8 lines is generated.
[0046]
Then, (a0 + a1 + a2 + a3) / 4 and (a4 + a5 + a6 + a7) / 4 are calculated based on the sub-blocks of FIG. 5C, and as shown in FIG. A sub-block of pixels × 8 lines is generated and supplied to the field averaging processing unit 36 via the switch 35 as special reproduction data.
[0047]
In this way, only a desired DCT coefficient (in this case, a DC component and a low-order AC component) is extracted from the macroblock encoded by the field DCT, and the other DCT coefficients are set to 0. By applying inverse DCT transformation to the above, the amount of computation of inverse DCT transformation can be reduced.
[0048]
The switch 35 is switched by a control unit (not shown), and supplies the special reproduction data generated by the DC component extraction unit 33 or the inverse DCT processing unit 34 to the field averaging processing unit 36.
[0049]
The field averaging processing unit 36 performs field replacement and averaging processing on the four input sub-blocks, and converts the 16 pixel × 16 line macroblock to the data length adjusting unit 16 via the switch 15. Output to. Details of the field replacement and averaging process will be described with reference to FIGS.
[0050]
As shown in FIG. 6A, the four sub-blocks input to the field averaging processing unit 36 are sub-blocks corresponding to left odd-numbered lines and sub-blocks corresponding to right-half odd lines, respectively. , Sub-blocks corresponding to even lines in the left half, and sub-blocks corresponding to even lines in the right half. Then, the components are rearranged according to the allocation of these four sub-blocks, and a 16 pixel × 16 line macroblock as shown in FIG. 6B is generated.
[0051]
Then, the macro block of 16 pixels × 16 lines shown in FIG. 6B is divided into four areas of 8 pixels × 8 lines, and averaging processing is performed in each area. A macroblock of 16 pixels × 16 lines shown in FIG. 6C is obtained.
[0052]
In the sub-block output from the DC component extraction unit 33, each line has the same value. Therefore, as shown in FIG. 7A, each sub-block with a line value of A, a sub-block with a line value of B, a sub-block with a line value of C, and When the sub-blocks whose line values are D are input to the field averaging processing unit 36, the macroblocks that are averaged and output by the processing described with reference to FIG. As shown in B), (A + C) / 2 of 8 pixels × 16 lines and (B + D) / 2 of 8 pixels × 16 lines are composed of two elements.
[0053]
In addition, the sub-blocks output from the inverse DCT processing unit 34 have different values for each four lines (that is, are composed of two values). Therefore, as shown in FIG. 8A, the sub-block where the value of 4 lines is A1, the value of the remaining 4 lines is A2, the value of 4 lines is B1, and the value of the remaining 4 lines is B2. The sub-block in which the value of 4 lines is C1 and the value of the remaining 4 lines is C2, and the sub-block in which the value of 4 lines is D1 and the value of the remaining 4 lines is D2 are input to the field averaging processing unit 36 In this case, the macroblock averaged and output by the process described with reference to FIG. 6 is (A1 + C1) / 2, 8 pixels of 8 pixels × 8 lines, as shown in FIG. 8B. It is composed of four elements: (A2 + C2) / 2 of 8 lines, (B1 + D1) / 2 of 8 pixels × 8 lines, and (B2 + D2) / 2 of 8 pixels × 8 lines.
[0054]
As described above, by performing the field averaging process, it is possible to reduce block noise and obtain special reproduction data with higher image quality.
[0055]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a magnetic tape recording apparatus 41 to which the present invention is applied.
[0056]
The magnetic tape recording apparatus 41 of FIG. 9 has been described with reference to FIG. 4 except that a resolution conversion inverse DCT processing unit 52 is provided in place of the inverse DCT processing unit 34 and a luminance adjustment unit 51 is newly provided. The magnetic tape recording device 21 has basically the same configuration.
[0057]
The resolution conversion inverse DCT processing unit 52 receives a sub-block of 8 pixels × 8 lines as shown in FIG. Among them, only a desired DCT coefficient is extracted and used for inverse DCT (here, a case where a DC component and a primary AC component are used for inverse DCT will be described). Then, as shown in FIG. 10B, luminance adjustment is performed on the extracted DCT coefficients (DC component and primary AC component), and inverse DCT processing is performed.
[0058]
In the resolution conversion inverse DCT processing unit 52, a DCT block of 8 pixels × 8 lines is converted into n by inverse DCT. ₁ Pixel xn ₂ Line (n ₁ ≦ 8, n ₂ When the block size is compressed to ≦ 8), the power of each component needs to be aligned (brightness adjustment) in accordance with the compression ratio.
[0059]
The DCT coefficient of the DCT block of 8 pixels × 8 lines is expressed by the following equation (1).
[Expression 1]

[0060]
And n ₁ Pixel xn ₂ The DCT coefficient of the DCT block of the line is expressed by the following equation (1).
[Expression 2]

[0061]
However, in Formula (1) and Formula (2), when u, v = 0, Cu, Cv = 1 / √ (2) (when expressed as √ (a), the square root (√) continues. This applies to everything in parentheses, and so on), otherwise Cu, Cv = 1 It is.
[0062]
The constant term 2 / √ (8 × 8) in the equation (1) and the constant term 2 / √ (n ₁ × n ₂ ) Is a term related to the power of each DCT coefficient. The luminance adjustment unit 51 compares these, calculates a value to be multiplied by each component for luminance adjustment shown in Expression (3), and outputs the value to the resolution conversion inverse DCT processing unit 52.
√ (n ₁ × n ₂ ) / √ (8 × 8) (3)
[0063]
The resolution conversion inverse DCT processing unit 52 multiplies the extracted DCT coefficient shown in FIG. 10B by the value represented by Expression (3), performs inverse DCT conversion, and performs the process shown in FIG. The data consisting of two blocks of 1 pixel x 2 lines shown in Fig. 10 is generated, and the value of each block is held, thereby generating the sub-block of 8 pixels x 8 lines shown in Fig. 10 (D) And output to the switch 35.
[0064]
With reference to FIG. 11, more specific processing of the luminance adjustment unit 51 and the resolution conversion inverse DCT processing unit 52 will be described.
[0065]
When an 8-pixel × 8-line sub-block as shown in FIG. 11A is input to the resolution conversion inverse DCT processing unit 52, as shown in FIG. 11B, a DC component (440) And the primary AC component (-336) is extracted. Then, the luminance adjustment unit 51 calculates a value by which each component is multiplied for luminance adjustment. Here, n ₁ = 1, n ₂ = 2 so that n in equation (3) ₁ = 1, n ₂ = 2 is substituted, √ (2) / 8 is calculated as the brightness adjustment value, and is output to the resolution conversion inverse DCT processing unit 52.
[0066]
In the resolution conversion inverse DCT processing unit 52, luminance adjustment is performed (that is, each component is multiplied by √ (2) / 8). As a result, the pixel value 77 and the pixel value 77 as shown in FIG. Data consisting of pixel value −57, 1 pixel × 2 lines can be obtained. The resolution conversion inverse DCT processing unit 52 further performs inverse DCT processing on this value to obtain an inverse DCT of pixel value 14 and pixel value 95, 1 pixel × 2 lines as shown in FIG. By calculating data in the baseband region after conversion and holding each component, the pixel value is composed of an 8 pixel × 4 line portion having a pixel value of 14 and an 8 pixel × 4 line portion having a pixel value of 95. A sub-block of 8 pixels × 8 lines is generated and output.
[0067]
In this way, by extracting only the desired DCT coefficients and reducing the block size of the data to be subjected to inverse DCT processing, the amount of calculation of inverse DCT processing can be further reduced. Furthermore, it is possible to prevent deterioration of the image quality of the special reproduction data to be created by performing the brightness adjustment for each component before the inverse DCT process by simply multiplying by a constant.
[0068]
The series of processes described above can be realized by hardware, but can also be realized by software. When a series of processing is realized by software, a program constituting the software executes various functions by installing a computer incorporated in dedicated hardware or various programs. Data generation processing similar to that of the magnetic tape recording device 21 or the magnetic tape recording device 41 described above can be performed by installing the program from a recording medium into a general-purpose personal computer or the like and executing the program on the computer. Is functionally realized.
[0069]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a computer 61 having a data generation processing function as described above. An input / output interface 76 is connected to a CPU (Central Processing Unit) 71 via a bus 75, and the CPU 71 receives commands from an input unit 78 such as a keyboard and a mouse via the input / output interface 76. Is stored in a recording medium such as a magnetic disk 91, an optical disk 92, a magneto-optical disk 93, or a semiconductor memory 94 mounted on a ROM (Read Only Memory) 72, a hard disk 74, or a drive 80, for example. Is loaded into a RAM (Random Access Memory) 73 and executed. Accordingly, for example, the above-described various processes are performed on the video data input via the communication unit 79, and special reproduction data is generated.
[0070]
Further, the CPU 71 outputs the processing result to an output unit 77 such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a speaker as necessary via the input / output interface 76, for example. The program is stored in advance in the hard disk 74 or ROM 72 and provided to the user integrally with the computer 61, or as package media such as the magnetic disk 91, the optical disk 92, the magneto-optical disk 93, and the semiconductor memory 94. Or can be provided to the hard disk 74 via the communication unit 79 from a satellite, a network, or the like.
[0071]
In the present specification, the step of describing the program provided by the recording medium is not limited to the processing performed in chronological order according to the described order, but is not necessarily performed in chronological order. It also includes processes that are executed individually.
[0072]
【The invention's effect】
According to the information recording apparatus, the information recording method, and the program recorded on the recording medium of the present invention, the I picture is extracted from the main image data, and the I picture Each macroblock Is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform, and an I picture Of each macroblock of Field discrete cosine transform Macroblock By performing inverse discrete cosine transformation, special reproduction data is generated, The generated special playback data was subjected to field replacement and averaging processing, and field replacement and averaging processing were performed. Since special reproduction data and main image data are recorded, high-quality special reproduction data can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a field DCT and a frame DCT.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional magnetic tape recording apparatus.
FIG. 3 is a diagram for explaining a luminance signal and a color difference signal that can be obtained from one macroblock;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a magnetic tape recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a diagram for explaining inverse DCT using a DC component and a low-order AC component;
FIG. 6 is a diagram for explaining field averaging processing;
FIG. 7 is a diagram for explaining processing on a macroblock created from a DC component;
FIG. 8 is a diagram for explaining processing on a macroblock created from a DC component and a low-order AC component.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a magnetic tape recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a diagram for explaining resolution conversion inverse DCT using a DC component and a low-order AC component.
FIG. 11 is a diagram for describing a specific example of resolution conversion inverse DCT using a DC component and a low-order AC component.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a computer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Image data encoding part, 12 Intra frame separation part, 13 DC component extraction part, 21 Magnetic tape recording device, 31 DCT classification determination part, 32, 33 DC component extraction part, 34 Inverse DCT process part, 36 Field averaging process , 41 Magnetic tape recording device, 51 Brightness adjustment unit, 52 Resolution conversion inverse DCT processing unit

Claims

Extracting means for extracting an I picture from main image data;
Determining means for determining whether each macroblock of the I picture has been subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform;
Generating means for generating special reproduction data by performing inverse discrete cosine transform on the macroblock subjected to the field discrete cosine transform among the macroblocks of the I picture;
Averaging processing means for performing field replacement and averaging processing on the special reproduction data generated by the generating means;
An information recording apparatus comprising: recording means for recording the special reproduction data subjected to the field replacement and averaging processing by the averaging processing means and the main image data.

The generating means substitutes all zeros in addition to DC component data and low-order AC component data for the macroblock subjected to the field discrete cosine transform , and inverse discrete cosine is obtained for the resulting data. The information recording apparatus according to claim 1, wherein the special reproduction data is generated by performing conversion.

The generation means extracts only DC component and low-order AC component data from the macroblock subjected to the field discrete cosine transform , and extracts the DC component and low-order AC component data. The information recording apparatus according to claim 1, wherein the special reproduction data is generated by performing inverse discrete cosine transform.

An extraction step of extracting an I picture from the main image data;
A determination step of determining whether each macroblock of the I picture is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform;
A generation step of generating data for special reproduction by performing inverse discrete cosine transform on the macroblock subjected to the field discrete cosine transform among the macroblocks of the I picture,
An averaging process step for performing field replacement and averaging process on the special reproduction data generated by the process of the generating step;
An information recording method comprising: a recording step of recording the special reproduction data that has undergone the field replacement and averaging processing by the processing of the averaging processing step, and the main image data.

An extraction step of extracting an I picture from the main image data;
A determination step of determining whether each macroblock of the I picture is subjected to frame discrete cosine transform or field discrete cosine transform;
A generation step of generating data for special reproduction by performing inverse discrete cosine transform on the macroblock subjected to the field discrete cosine transform among the macroblocks of the I picture,
An averaging process step for performing field replacement and averaging process on the special reproduction data generated by the process of the generating step;
A recording step for recording the special reproduction data that has undergone the field replacement and averaging processing by the processing of the averaging processing step, and the main image data. A recording medium on which the program is recorded.