DE69120739T2

DE69120739T2 - Digitales Videosignalwiedergabegerät

Info

Publication number: DE69120739T2
Application number: DE69120739T
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Juri; Masakazu Nishino; Hideki Otaka
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1991-08-01
Publication date: 1997-02-06
Anticipated expiration: 2011-08-02
Also published as: US5371603A; EP0470772A2; EP0470772B1; KR920005109A; JPH0496484A; EP0470772A3; DE69120739D1; KR950008639B1; JP2890740B2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale, die eine hocheffiziente Codierung von digitalen Magnetbandaufzeichnungen oder dergleichen verwendet.
Einhergehend mit der Digitalisierung von Videosignalen ist die Hocheffizienz-Codiertechnologie wichtig geworden. Als effektives Verfahren zur hocheffizienten Codierung ist die Orthogonaltransformationscodierung bekannt. Die Orthogonaltransformation ist eine Technologie zum Transformieren eines Zeitreihensignals in eine orthogonale Komponente (beispielsweise Frequenzkomponente), wie beispielsweise die Hadamard- Transformation und die diskrete Cosinus-Transformation (im folgenden als DCT bezeichnet). Von diesen wird nun insbesondere die DCT mit großem Interesse als eine Orthogonaltransformationstechnologie, die für eine hocheffiziente Codierung von Videomformation geeignet ist, beobachtet.
Untenstehend wird die Erklärung einer Aufzeichnungs/Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemacht, in der die DCT als Orthogonaltransformations-Codierverfahren verwendet wird. Zur hocheffizienten Codierung eines Videosignals ist die zweidimensionale DCT häufig verwendet worden, die horizontal 8 Pixel und vertikal 8 Pixel, die sich zu 64 Pixeln summieren, als einen Block hat. Dieser DCT-Koeffizient wird zur Aufzeichnung einer Quantisierung und einer variablen Längencodierung unterzogen.
In diesem Fall ist die variable Längencodierung, um einer kleinen Codelänge ein Codewort mit einer großen Auftrittswahrscheinlichkeit und einer großen Codelänge ein Codewort mit einer kleinen Auftrittswahrscheinlichkeit zuzuweisen, wofür der Huffmann-Code oder dergleichen häufig verwendet wird. Allerdings bewirkt die Verwendung von Codierverfahren mit variablen Längen, daß die Datenrate nach der Codierung sich abhängig von der Bildqualität ändert. Als Ergebnis ist bei der herkömmlichen Anordnung ein Pufferspeicher nach der Codierung mit variabler Länge vorgesehen, in dem, um zu verhindern, daß die Datenmenge in dem Pufferspeicher überläuft oder unterläuft, die Daten auf derartige Weise gesteuert werden, daß bei Erhöhung der Datenmenge in dem Pufferspeicher der DCT- Koeffizient, wenn quantisiert, stark gerundet wird, und andererseits, wenn sie abnimmt, dessen Runden klein durchgeführt wird.
Andererseits kann die Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale ein digitales Videosignal durch strukturelle Komponenten reproduzieren, die inverse Kenndaten zu den Komponenten der Aufzeichnungsvorrichtung für digitale Videosignale haben.
In diesem Fall können allerdings, wenn Spezialeffekte, wie beispielsweise Hochgeschwindigkeitssuche oder dergleichen mit dem VTR (Videorecorder) gemacht werden sollen, aufgezeichnete Daten nicht immer kontinuierlich auf dieselbe Weise erfaßt werden, wie im Fall der Aufzeichnung, so daß diskontinuierliche Daten in die Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale eingegeben werden. Demgemäß kann ein derartiger Fall auftreten, in dem alle orthogonalen Komponenten, die zur Ausführung der inversen DCT-Operation notwendig sind, nicht einmal in Blockeinheiten eingegeben werden können.
Als Ergebnis würde, da die inverse DCT-Operation sogar ausgeführt wird, wenn nicht alle orthogonalen Komponenten eingegeben werden, eine große Bildqualitätsverschlechterung in der wiedergegebenen Bildebene bewirkt werden.
Ein solches Problem wie das obige ist auch ein Gegenstand, der nicht nur, wenn die Wiedergabe in einem speziellen Wiedergabemodus durchgeführt wird, sondern auch, wenn sie in einem normalen Wiedergabemodus durchgeführt wird, auftritt. Außerdem können dieselben Probleme wie oben auftreten, wenn Fehler in der Übertragungsleitung erzeugt werden.
Insbesondere kann in der Vorrichtung, die eine Codierung mit variabler Länge, wie oben gezeigt, verwendet, sogar wenn nur ein Bit eines Fehlers in der Übertragungsleitung erzeugt wird, die Codesynchronisation nicht erhalten werden und die folgenden Daten können nicht decodiert werden, so daß der somit erzeugte Fehler sich fortsetzt, was eine große Verschlechterung der Bildqualität bewirkt. Dieses Problem hat sich als ein sehr schwieriges in solch einem Gerät, wie einem VTR oder dergleichen, in denen eine Fehlererzeugung sehr wahrscheinlich ist, herausgestellt.
Als Ergebnis ist bei der bekannten Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale eine Bildwiedergabe durch die inverse DCT-Operation für einen Block verboten, für den nicht alle orthogonalen Komponenten erfaßt werden können, und das Bild für den Block wird unter Verwendung eines vorher reproduzierten Signals wiederholt gebildet, womit verhindert wird, daß die Bildqualität sich stark verschlechtert.
In der obigen herkömmlichen Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale wird die Bildebene allerdings über eine lange Zeitdauer während der Hochgeschwindigkeitswiedergabe in vielen Fällen nicht aktualisiert, so daß digitale Videosignale zu verschiedenen Zeiten in derselben Bildebene verwirrenderweise existent sind, was dazu führt, daß eine Hochgeschwindigkeitswiedergabebildebene erzeugt wird, die stark verschlechtert ist.
Insbesondere ist es, wenn die Wiedergabegeschwindigkeit sehr hoch ist, schwierig, alle orthogonalen Komponenten eines jeden Blocks für nahezu alle Blöcke der aufgezeichneten Signale zu erfassen, so daß Szenenänderungen nicht unterscheidbar gemacht werden können, und im schlimmsten Fall die wiedergegebenen Bildebene überhaupt nicht gebildet werden kann.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale zu schaffen, die in einem Hochgeschwindigkeitswiedergabemodus und sogar in einem Superhochgeschwindigkeitswiedergabemodus ein wiedergegebenes Bild erzeugen kann, das über eine weiten Bereich der Bildebene aktualisiert ist und prompt auf eine Szenenänderung anspricht.
Um die obige Aufgabe zu lösen, umfaßt eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale dieser Erfindung eine Wiedergabeeinrichtung zum Extrahieren eines aufgezeichneten Signals aus einem Aufzeichnungsmedium, um ein reproduziertes Signal zu erhalten, eine Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Niederfrequenzkomponente des reproduzierten Signals und eine Verbergeeinrichtung zum Verbergen des wiedergegebenen Signals, in welcher die Verbergeeinrichtung das wiedergegebene Signal verbirgt, wenn die Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung die Niederfrequenzkomponente nicht erfaßt hat, das wiedergegebene Signal aber nicht verbirgt, wenn die Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung die Niederfrequenzkomponente erfaßt hat.
Mit der oben genannten Anordnung wird, wenn die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals extrahiert ist, eine wiedergegebene Bildebene durch das reproduzierte Signal gebildet, so daß die reproduzierte Bildebene immer über einen weiten Bereich desselben aktualisiert werden kann und daß eine Szenenänderung adäquat unterscheidbar ist.
Vorzugsweise umfaßt eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale eine Wiedergabeeinrichtung zum Extrahieren eines aufgezeichneten Signals aus einem Aufzeichnungsmedium, um ein wiedergegebenes Signal zu enthalten, eine Nieder/Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung zum Erfassen von Nieder- und Hochfrequenzkomponenten des wiedergegebenen Signals, eine Verbergeeinrichtung zum Verbergen des wiedergegebenen Signals, und eine Niederfrequenzkomponentenkomparatoreinrichtung zum Vergleichen der Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals mit einer Niederfrequenzkomponente eines vorher oder nachfolgend wiedergegebenen Signals, in welcher, wenn die Nieder/Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals nicht erfaßt hat, die Verbergeeinrichtung das wiedergegebene Signal verbirgt, aber, wenn die Nieder/Hochfrequenzkomponenteerfassungseinrichtung die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals erfaßt hat und die Hochfrequenzkomponente desselben nicht erfaßt hat, die Verbergeeinrichtung das wiedergegebene Signal verbirgt, falls ein Vergleichsergebnis der Niederfrequenzkomponentenkomparatoreinrichtung derart ist, daß die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals und die Niederfrequenzkomponente des vorher oder nachfolgend wiedergegebenen Signals in der Nähe des wiedergegebenen Signals auf einer Zeitbasis im wesentlichen einander gleich sind, und andererseits die Verbergeeinrichtung das wiedergegebene Signal nicht verbirgt, falls das Vergleichsergebnis derart ist, daß die zwei Niederfrequenzkomponenten einander im wesentlichen nicht gleich sind, um dadurch eine wiedergegebene Bildebene zu bilden.
Bei dieser Anordnung wird, wenn die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente desselben nicht extrahiert werden kann, ein Vergleich mit einem digitalen Videosignal, das bereits auf der Bildebene existiert, durchgeführt, um eine Szenenänderungsbildebene oder eine Stehbildebene zu erfassen. Als Ergebnis kann die Bildebene im Fall einer Szenenänderung durch das neu extrahierte Signal über einen weiten Bereich der Bildebene aktualisiert werden. Außerdem wird im Fall eines Standbilds die Bildebene durch das reproduzierte Signal, das nur die Niederfrequenzkomponente und keine Hochfrequenzkomponente hat, aktualisiert, so daß eine Verschlechterung in der Bildqualität dadurch vermieden werden kann, daß die Hochfrequenzkomponente eliminiert wird, was bedeutet, daß eine wiedergegebene Bildebene mit höherer Bildqualität gebildet werden kann und der praktische Nutzen sehr groß ist.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Wiedergabevorrichtung für ein digitales Videosignal gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung. Diese Ausführungsform zeigt eine Anordnung eines digitalen VTR als ein Beispiel, in dem ein Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen digitaler Videosignale ein Magnetband ist, und die oben genannte DCT als ein orthogonales Transformationsverfahren angenommen wird. In Fig. 1 speichert ein magnetisches Band 1 ein Aufzeichnungsvideosignal, welches ein digitales Videosignal ist, daß einer Kompressionsverarbeitung, wie einer Transformation, Quantisierung und Codierung mit variabler Länge durch das DCT-Verfahren und einer Fehlerkorrekturcodierung unterzogen ist. Ein Aufzeichnungskopf 2 erfaßt das Aufzeichnungssignal, um ein reproduziertes Signal zu erhalten. Eine Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 decodiert ein fehlerkorrekturcodiertes Signal aus dem reproduzierten Signal. Eine Expansionsschaltung 4 umfaßt eine Decodierschaltung für variable Länge 41 zum Decodieren eines Codes variabler Länge, um ein quantisiertes Signal zu erhalten, eine Invers-Quantisierschaltung 42 zum inversen Quantisieren des quantisierten Signals, um einen DCT-Koeffizienten zu erhalten, eine Invers-DCT-Schaltung 43 zum Durchführen einer inversen DCT-Transformation des DCT-Koeffizienten, um ein Blocksignal zu erhalten, und eine Entblockschaltung (deblocking circuit) 44 zum Entblocken des Blocksignals, um dadurch zu dem ursprünglichen digitalen Videosignal zurückzukehren. Diese Prozeßschritte sind die inversen Prozeßschritte zu den Kompressionsprozeßschritten, die bei Aufzeichnung des Videosignals als Aufzeichnungssignal auf dem Magnetband 1 ausgeführt wurden.
Außerdem erfaßt eine Niederfrequenzdetektionsschaltung 70, ob Niederfrequenzkomponenten auf einer Block-zu-Block-Basis aus dem von der Invers-Quantisierschaltung 42 der Expansionsschaltung 4 gesendeten Signal extrahiert werden, und gibt ein Detektionssignal A aus. Hierfür kann sie detektieren, ob ein DCT-Koeffizient, der einer Niederfrequenzkomponente entspricht, für den wiedergegebenen DCT-Koeffizienten, der durch die Invers-Quantisierschaltung 42 invers quantisiert ist und in die Invers-DCT-Schaltung 43 eingegeben wird, extrahiert wird oder nicht.
Eine Verbergeschaltung 50 umfaßt eine Verzögerungsschaltung 501 und ein Schaltnetz 502. Das Schaltnetz 502 schaltet ein von der Expandierschaltung 4 gesendetes Signal X&sub0; und ein von der Verzögerungsschaltung 501 gesendetes Signal Y&sub0; auf derartige Weise, daß, wenn die Niederfrequenzkomponente für das Detektionssignal A durch die Niederfrequenzdetektionsschaltung 70 erfaßt wird, das Signals X&sub0; ausgegeben wird, und wenn es nicht erfaßt wird, das Signal Y&sub0; ausgegeben wird, welches als Signal Z&sub0; von derselben ausgegebenen wird. Die Verzögerungsschaltung 501 verzögert das Signal Z&sub0; für die Periode eines Einzelbildes, um das Signal Y&sub0; zu erzeugen. Das Signal Z&sub0; von der Verbergeschaltung 501 wird von einem Ausgabeanschluß 6 als wiedergegebenes Digitalsignal ausgegeben.
Die Niederfrequenzdetektionschaltung 70 erfaßt, ob die Niederfrequenzkomponente in Blockeinheit aus den orthogonalen Komponenten, die in die Invers-DCT-Schaltung 43 eingegeben werden sollen, des wiedergegebenen, von dem Aufzeichnungskopf 2 gesendeten Signals extrahiert ist oder nicht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das reproduzierte Signal durch die Invers- Quantisierschaltung 4 invers quantisiert wird, d.h. in bezug auf das Eingangssignal zu der Invers-DCT-Schaltung 43, kann festgestellt werden, ob eine erwünschte Niederfrequenzkomponente normal extrahiert ist oder nicht. Als Ergebnis wird, in dem Fall, in dem die Niederfrequenzdetektionsschaltung erfaßt, daß die Niederfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, ähnlich zu dem herkömmlichen Fall das Signal Y&sub0;, das zu dem Zeitpunkt gerade vorher als ein Ausgabesignal der Verzögerungsschaltung 501 reproduziert wurde, direkt reproduziert. Andererseits wird in dem Fall, in dem die Niederfrequenzdetektionsschaltung 70 erfaßt, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert ist, das Signal X&sub0;, das ein Ausgabesignal der Expandierschaltung 4 ist, wiedergegeben. In diesem Fall erfaßt die Niederfrequenzdetektionsschaltung 70 nur, ob die Niederfrequenzkomponente extrahiert ist oder nicht und erfaßt nicht das Vorhandensein/die Abwesenheit der Extraktion der Hochfrequenzkomponente. Demgemäß kann das Signal X&sub0; als Ausgangssignal der Expandierschaltung 4 auf Detektion der Extraktion der Niederfrequenzkomponente hin ein Signal sein, das durch Decodieren und Entblocken der orthogonalen Komponenten mit lediglich den Niederfrequenzkomponenten erhalten wird, d.h. keine Hochfrequenzkomponenten umfaßt, und ein Signal sein, das durch Decodieren und Entblocken der orthogonalen Komponenten, die sowohl Niederfrequenzkomponenten als auch Hochfrequenzkomponenten umfassen, erhalten wird.
Wie oben erklärt, kann gemäß der ersten Ausführungsform, sogar wenn alle orthogonalen Komponenten nicht perfekt extrahiert werden können, eine wiedergegebene Bildebene unter Verwendung der derart extrahierten Niederfrequenzkomponenten extrahiert werden, wenn wenigstens die Niederfrequenzkomponenten, die zur Bildung einer Bildebene die wichtigsten sind, extrahiert werden können. Als Ergebnis kann das Bild immer durch neu wiedergegebene Signale über einen weiten Bereich der Bildebene aktualisiert werden und die Szenenänderung kann sogar in der Hochgeschwindigkeitsreproduktion effektiv reproduziert werden.
Als nächstes wird untenstehend die Erklärung einer Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung, die in Fig. 2 gezeigt ist, durchgeführt. In Fig. 2 sind die Unterschiede zur ersten Ausführungsform von Fig. 1, daß eine Niederfrequenzdetektionsschaltung 71, die eine Niederfrequenzkomponente aus Fehlerdetektionsdaten, die aus dem von dem Wiedergabekopf 2 gesendeten Signal durch die Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 erhalten werden, anstelle der Niederfrequenzdetektionsschaltung 70 verwendet wird, und daß eine Verbergeschaltung 51 gerade neben der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 anstelle der Verbergeschaltung 50 in Fig. 1 vorgesehen ist. Dies ist anwendbar auf ein solches Aufzeichnungsformat auf dem Magnetband, bei dem die Erfassung der Position des von dem Wiedergabekopf 2 erhaltenen, reproduzierten Signals auf der Bildebene und die Bewertung, ob das wiedergegebene Signal die Niederfrequenzkomponente ist oder nicht, in der Fehlerkorrekturdecodierstufe möglich sind. Ein Beispiel hiervon wird untenstehend erklärt.
Im allgemeinen wird im Fall einer digitalen Wiedergabevorrichtung, wie beispielsweise digitalem VTR, die Synchronisation der Wiedergabeverarbeitung für ein Aufzeichnungssignal mittels eines Aufzeichnungssynchronisationssignals (SYNC) das in einer Einheit einer spezifischen Anzahl von Daten (Sync. Block) aufgezeichnet sein kann, durchgeführt. Außerdem hat der Sync. Block individuelle Daten (bezeichnet beispielsweise als ID), welche eine Adresse des Sync. Block zeigen, und, basierend auf den ID, kann die Position der Daten in dem Sync. Block in der Bildebene bekannt sein.
Die Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 führt die Fehlerkorrekturdecodierung in der Sync. Block-Einheit aus. Allerdings wird, bei dem Ereignis, bei dem das SYNC aufgrund der Erzeugung von Fehlern für eine lange Zeitdauer, die aus Defekten, die auf dem Magnetband ausgebildet sind, resultieren, oder Fehlern, die zu groß sind, um von der Schaltung 3 korrigiert zu werden, nicht extrahiert werden kann, die Datenextraktion in der Sync. Block-Einheit unmöglich. In einem solchen Fall gibt die Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 eine Fehlerdetektionsinformation aus, die zeigt, daß das Aufzeichnungssignal nicht extrahiert werden kann.
Wie oben gezeigt, kann in dem Aufzeichnungsformat, in dem die Information des SYNC oder ID die Existenz einer notwendigen Niederfrequenzkomponente zeigt, die Niederfrequenzdetektionsschaltung 71 erfassen, ob der Sync. Block, der die Niederfrequenzkomponente umfaßt, mittels einer Fehlerdetektionsinformation nur auf die Detektion des Sync. Block hin (d.h. die Tatsache, daß der Sync. Block korrekt detektiert worden ist) in der Stufe der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 detektiert worden ist.
Zusätzlich sind alle durch ein Schaltnetz 512 und eine Verzögerungsschaltung 511 der Verbergeschaltung 51 verarbeiteten Signale X&sub1;, Y&sub1; und Z&sub1; Signale von der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3, die sich bevor sie zu einem digitalen Videosignal expandiert werden in einem komprimierten Zustand befinden.
Wie oben erklärt, kann durch Schaffen der Niederfrequenzdetektionsschaltung 71 und der Verbergeschaltung 51 gleich neben der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 das Verbergen desselben Niederfrequenzdetektionstyps wie in der ersten Ausführungsform ausgeführt werden. In diesem Fall muß, falls die Verzögerungsschaltung 511 in dieser Ausführungsform eine Verzögerungszeit hat, die gleich der der Verzögerungsschaltung 501 in der ersten Ausführungsform ist, die Verzögerungsverarbeitung zu dem Zeitpunkt durchgeführt werden, zu dem die Menge an Daten am kleinsten ist, da die zu verzögernden Daten ein Signal in komprimiertem Zustand sind, bevor sie expandiert werden. Als Ergebnis kann die Verzögerungsschaltung 511 auf einer kleineren Schaltungsgrößenordnung als die der Verzögerungsschaltung 501 in der ersten Ausführungsform geschaffen werden, wobei dies vom Standpunkt des praktischen Schaltungsdesigns und der Kosten sehr effektiv ist.
Als nächstes wird eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Erfindung, während auf Fig. 3 Bezug genommen wird, die ein Blockdiagramm desselben zeigt, erklärt. In dieser Ausführungsform ist eine Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 72 anstelle der Niederfrequenzdetektionsschaltung 70 in der ersten, in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, vorgesehen, und eine Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 ist zusätzlich vorgesehen. Außerdem ist ein Schaltnetz 503 in der Verbergeschaltung 50 vorgesehen, die ein Schalten des Signals X&sub0; und des Signals Y&sub0; als Antwort auf ein Detektionssignal A', das von der Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 72 gesendet wird, und ein Vergleichsdetektionssignal B, das von der Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 gesendet wird, bewirkt. Der Betrieb der Vorrichtung dieser Ausführungsform wird untenstehend erklärt.
Die Nieder/Hochfrequenzdetektionschaltung 72 detektiert ob eine Niederfrequenzkomponente auf einer Block-zu-Block-Basis extrahiert worden ist oder nicht, und ob zur selben Zeit eine Hochfrequenzkomponente auf einer Block-zu-Block-Basis als Antwort auf ein Signal, das von der Invers-Quantisierschaltung 42 der Expandierschaltung 4 gesendet wurde, extrahiert worden ist oder nicht. Dann gibt die Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 72 das Detektionssignal A' an das Schaltnetz 501 aus. In diesem Fall kann das Detektionssignal A' anzeigen, daß die Niederfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, oder daß die Nieder- und die Hochfrequenzkomponenten extrahiert werden können.
Die Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 vergleicht die Niederfrequenzkomponente des Signals X&sub0;, das von der Expansionsverarbeitungsschaltung 4 gesendet wurde, und die des Signals Y&sub0;, das von der Verzögerungsschaltung 501 in Blockeinheiten gesendet wurde, um zu detektieren, ob die Niederfrequenzkomponenten der beiden im wesentlichen einander gleich sind oder nicht, wodurch ein Vergleichsdetektionssignal B ausgegeben wird. Das Signal B wird zusammen mit dem Detektionssignal A' von der Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 72 an das Schaltnetz 503 der Verbergeschaltung 50 gesendet.
Das Schaltnetz 503 gibt das Signal Y&sub0; als Signal Z&sub0; aus, wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß die Niederfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann. Wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß sowohl die Niederfrequenzkomponente als auch die Hochfrequenzkomponente extrahiert werden können, gibt das Schaltnetz 503 das Signal X&sub0; als Signal Z&sub0; aus. Allerdings gibt das Schaltnetz 503, wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, das Signal Y&sub0; als Signal Z&sub0; aus, falls die Niederfrequenzkomponente des Signals X&sub0; und des Signals Y&sub0; sich durch das Vergleichsdetektionssignal B im wesentlichen als gleich herausstellen, und andererseits, falls gefunden wird, daß sie nicht im wesentlichen miteinander gleich sind, gibt sie das Signal X&sub0;, das ein Ausgabesignal der Expansionsschaltung 4 ist, als Signal Z&sub0; aus.
In dem Fall, in dem eine Reproduktion eines Standbildbereichs, der für eine lange Zeitdauer aufgezeichnet ist, bei Hochgeschwindigkeit oder Superhochgeschwindigkeit durchgeführt wird, resultiert, sogar wenn die Daten auf einer Zeitbasis neu sind, die Bildung einer reproduzierten Bildebene mit einem digitalen Videosignal, das nur die Frequenzkomponenten hat, in der Eliminierung der Hochfrequenzkomponenten des vorherigen Bildes, so daß die Qualität des reproduzierten Bildes trotz der Tatsache, daß die aufgezeichnete Bildebene unmittelbar vorher extrem fein unter Einschluß der Hochfrequenzkomponenten war, verringert werden kann.
Allerdings wird in dieser Ausführungsform, wenn nur die Niederfrequenzkomponenten extrahiert worden sind, das Verbergen nur durchgeführt, wenn die derart extrahierten Niederfrequenzkomponenten von den Niederfrequenzkomponenten des Videosignals, das bereits auf dem Bildebene angezeigt ist, verschieden sind. Demgemäß kann die Verringerung der mit Hochgeschwindigkeit wiedergegebenen Bildebene in der Standbildebene, wie oben gezeigt, vermieden werden.
Zusätzlich kann die Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 dieser Ausführungsform in derartig einfacher Anordnung ausgebildet werden, daß das Signal Y&sub0; durch einen Tiefpaßfilter (LPF) hindurchtritt, um nur die Niederfrequenzkomponenten von diesem zu extrahieren, und dann mit dem Signal X&sub0; in bezug auf die Pixelwerte verglichen wird. (Das von der Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 erhaltene Vergleichsdetektionssignal B ist nur wirksam, wenn nur eine Niederfrequenzkomponente in dem Signal X&sub0; existiert, so daß ein LPF zum Extrahieren der Niederfrequenzkomponente von dem Signal X&sub0; nicht erforderlich ist.)
Als nächstes wird eine Erklärung einer Signalwiedergabevorrichtung für ein digitales Videosignal gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung, während auf Fig. 4, die ein Blockdiagramm derselben zeigt, Bezug genommen wird, dargelegt. In dieser Ausführungsform ist eine Nieder/Hochfrequenzdetektionschaltung 73 anstelle der Niederfrequenzdetektionsschaltung 71 in der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform vorgesehen, und eine Niederfrequenzkomparatorschaltung 81 ist zusätzlich vorgesehen. Ein Schaltnetz 513 ist in der Verbergeschaltung 51 vorgesehen, welche das Signal X&sub1; und das Signal Y&sub1; schaltet, so daß das Signal Z&sub1; als Antwort auf das Detektionssignal A', das von der Niederfrequenzdetektionsschaltung 73 gesendet wurde, und das Vergleichsdetektionssignal B, das von der Niederfrequenzkomparatorschaltung 81 gesendet wurde, ausgibt. Die Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 73 detektiert, ob die Niederfrequenzkomponente auf einer Block- zu-Block-Basis extrahiert worden ist oder nicht, und zur selben Zeit, ob die Hochfrequenzkomponente auf einer Block-zu- Block-Basis als Antwort auf eine Fehlerdetektionsinformation, die von der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 erhalten wurde, extrahiert werden kann. Dann sendet die Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 73 das Detektionssignal A' als Ausgabesignal an das Schaltnetz 513. In diesem Fall kann das Detektionssignal A' zeigen, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, und daß die Nieder- und die Hochfrequenzkomponenten beide extrahiert werden können.
Zusätzlich vergleicht die Niederfrequenzkomparatorschaltung 81 die Niederfrequenzkomponente des Signals X&sub1;, das von der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 gesendet wurde, und die des Signals Y&sub1;, das von der Verzögerungsschaltung 511 gesendet wurde, um festzustellen, ob die Niederfrequenzkomponenten der beiden im wesentlichen einander gleich sind oder nicht, wodurch das Vergleichsdetektionssignal B erhalten wird. Das Vergleichsdetektionssignal B wird zusammen mit dem Detektionssignal A', das von der Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 73 erhalten wurde, an das Schaltnetz 513 der Verbergeschaltung 51 gesendet.
Das Schaltnetz 513 gibt das Signal Y&sub1; als Signal Z&sub1; aus, wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß die Niederfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann. Wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß sowohl die Niederfrequenzkomponente als auch die Hochfrequenzkomponente extrahiert werden kann, gibt das Schaltnetz 513 das Signal X&sub1; als Signal Z&sub1; aus. Allerdings gibt das Schaltnetz 513, wenn das Detektionssignal A' zeigt, daß die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, das Signal Y&sub1; als Signal Z&sub1; aus, falls die Niederfrequenzkomponente des Signals X&sub1; und des Signals Y&sub1; durch das Vergleichsdetektionssignal B als im wesentlichen gleich zueinander herausstellen, und andererseits, falls gefunden wird, daß sie nicht im wesentlichen gleich zueinander sind, gibt sie das Signal X&sub1;, das ein Ausgangssignal von der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 ist, als Signal Z&sub1; aus.
Wie oben erklärt, kann durch Schaffen der Nieder/Hochfrequenzdetektionsschaltung 73 und der Verbergeschaltung 51 gerade neben der Fehlerkorrekturdecodierschaltung 3 die Verbergeoperation ähnlich wie im Fall der dritten Ausführungsform ausgeführt werden. Falls die Verzögerungsschaltung 511 in dieser Ausführungsform eine Verzögerungszeit hat, die der der Verzögerungsschaltung 501 der dritten Ausführungsform gleich ist, wird die Verzögerungsverarbeitung, da die zu verzögernden Daten ein Signal im komprimierten Zustand vor der Expansion sind, zu einer Zeit ausgeführt, zu der die Datenmenge am geringsten ist. Als Ergebnis kann die Verzögerungsschaltung 511 auf einer kleineren Schaltungsgrößenordnung vorgesehen werden als die der Verzögerungsschaltung 501 in der dritten Ausführungsform, wobei dies sehr effektiv vom Standpunkt des praktischen Schaltungsdesigns und der Kosten ist.
Zusätzlich ist die Niederfrequenzkomparatorschaltung 81 derart entworfen, daß das Signal X&sub1; und Y&sub1; beide DCT- Koeffizienten sind, die einer DCT-Operation unterzogen worden sind, und die Detektion, ob die Niederfrequenzkomponenten der beiden im wesentlichen zueinander gleich sind oder nicht, durch Vergleichen der DCT-Koeffizienten, die den Niederfrequenzkomponenten des zu detektierenden Blocks entsprechen, durchgeführt werden kann. Dies bedeutet, daß kein LPF erforderlich ist, der von der Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 in der dritten Ausführungsform unterschiedlich ist, was unter praktischen Gesichtspunkt sehr effektiv ist. Außerdem kann eine vergleichende Detektion der Niederfrequenzkomponenten leichter durch Vergleichen von lediglich in Direktstromkomponenten (äquivalent zu dem Mittelwert der gesamten Pixelwerte) der DCT-Koeffizienten durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, wird gemäß dieser Ausführungsform, wenn die Niederfrequenzkomponente extrahiert werden kann und die Hochfrequenzkomponente nicht extrahiert werden kann, die Verbergeoperation nur ausgeführt, wenn die derart extrahierte Niederfrequenzkomponente von einer Niederfrequenzkomponente eines Videosignals, das bereits auf der Bildebene dargestellt ist, unterschiedlich ist. Als Ergebnis wird eine Verschlechterung der Feinheit einer mit einer Hochgeschwindigkeit reproduzierten Bildebene in der Standbildebene vermieden. Zusätzlich kann die Nieder/Hochfrequenzdetektion auf der Stufe des mit orthogonaler Transformation codierten Signals ausgeführt werden, so daß eine Bewertung in dem Bereich von entweder nur Direktstromkomponenten oder Niederfrequenzkomponenten, die extrahiert werden können, durchgeführt werden kann, was vom Standpunkt des praktischen Gebrauchs aus sehr effektiv ist. Außerdem wird eine Verzögerungsverarbeitung, die notwendig ist, um ein Signal zu dem Zeitpunkt kurz vor dem derzeitigen Zeitpunkt zu erhalten, in einer Stufe durchgeführt, in der die Datenrate die niedrigste ist, und das Ausmaß der Verzögerung kann extrem klein gemacht werden, was praktisch auf Schaltungsgrößenordnungsbasis ist.
Zusätzlich ist in der ersten Ausführungsform die Verbergevorrichtung 50 gerade neben der Entblockschaltung 44 vorgesehen, kann aber an einer Position gerade vor der Invers-DCT- Schaltung 43 vorgesehen werden, d.h. auf einer Stufe, in der die orthogonalen Komponenten quantifiziert sind. Zusätzlich sind weiterhin in der dritten Ausführungsform die Verbergeschaltung 50 und die Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 gerade neben der Entblockschaltung 44 vorgesehen, können aber an einer Position gerade vor der Invers-DCT-Schaltung 43 vorgesehen werden, d.h. auf der Stufe, wo die orthogonalen Komponenten quantifiziert sind. In diesem Fall kann insbesondere der Vergleich der Niederfrequenzkomponenten durch die Niederfrequenzkomparatorschaltung 80 durch Vergleich der DCT- Koeffizienten durchgeführt werden, so daß ein LPF, unterschiedlich von der dritten Ausführungsform, nicht erforderlich ist, und der Niederfrequenzkomponentenvergleich kann effektiv durch Vergleich der DCT-Koeffizienten, die den extrahierten Niederfrequenzkomponenten entsprechen, durchgeführt werden.

Claims

1. Eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale zur Wiedergabe eines aufgezeichneten Signals, das ein einer Orthogonaltransformationscodierung unterzogenes und auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnetes digitales Videosignal ist, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Wiedergabeeinrichtung (2) zum Erfassen des aufgezeichneten Signals von dem Aufzeichnungsmedium, um ein wiedergegebenes Signal zu erhalten;

eine Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (71) zum Erfassen einer Niederfrequenzkomponente des aufgezeichneten Signals; und

eine Verbergeeinrichtung (51) zum Verbergen des wiedergegebenen Signals;

in welcher die Verbergeeinrichtung (51) das wiedergegebene Signal verbirgt, wenn die Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (71) die Niederfrequenzkomponente nicht erfaßt hat, das wiedergegebene Signal aber nicht verbirgt, wenn die Niederfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (71) die Niederfrequenzkomponente erfaßt hat.

2. Eine Wiedergabevorrichtung für digitale Videosignale zum Wiedergeben eines aufgezeichneten Signals, das ein einer orthogonalen Transformationscodierung unterzogenes und auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnetes digitales Videosignal ist, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine Nieder/Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (73) zum Erfassen von Nieder- und Hochfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals;

eine Verbergeeinrichtung (51) zum Verbergen des wiedergegebenen Signals; und

eine Niederfrequenzkomponentenkomparatoreinrichtung (81) zum Vergleichen einer Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals mit einer Niederfrequenzkomponente eines vorher oder nachfolgend wiedergegebenen Signals;

in welcher, wenn die Nieder/Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (73) die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals nicht erfaßt hat, die Verbergeeinrichtung (51) das wiedergegebene Signal verbirgt, aber, wenn die Nieder/Hochfrequenzkomponentenerfassungseinrichtung (73) die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals erfaßt hat und die Hochfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals nicht erfaßt hat, die Verbergeeinrichtung (51) das wiedergegebene Signal verbirgt, falls ein Vergleichsergebnis der Niederfrequenzkomponentenkomparatoreinrichtung (81) derart ist, daß die Niederfrequenzkomponente des wiedergegebenen Signals und die Niederfrequenzkomponente des vorher oder nachfolgend wiedergegebenen Signals im wesentlich einander gleich sind, und die Verbergeeinrichtung (51) das wiedergegebene Signal nicht verbirgt, falls das Vergleichsergebnis derart ist, daß die Niederfrequenzkomponenten einander im wesentlichen nicht gleich sind, um dadurch eine wiedergegebene Bildebene zu bilden.