JP2000041216A - Digital signal recorder and recording and reproducing device - Google Patents

Digital signal recorder and recording and reproducing device

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JP2000041216A
JP2000041216A JP20532398A JP20532398A JP2000041216A JP 2000041216 A JP2000041216 A JP 2000041216A JP 20532398 A JP20532398 A JP 20532398A JP 20532398 A JP20532398 A JP 20532398A JP 2000041216 A JP2000041216 A JP 2000041216A
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JP
Japan
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color difference
signal
macroblock
dct
recording
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JP20532398A
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Japanese (ja)
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Yasuhiko Teranishi
康彦 寺西
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital signal recorder and a recording and reproducing device that apply compression coding to a television signal of the HDTV system and record/reproduce the signal with higher image quality than that of a home digital VTR. SOLUTION: In the case of recording 4050 macro blocks in total, since this recording and reproducing device can records/reproduce 5400 macro blocks at maximum, the remaining 1350 macro blocks are in idle state. Then a macro block processing circuit 14 processes the 1350 macro blocks in a way that dummy data of same values are recorded in an area for 1080 macro blocks in total at least each division area in the case that two macro block groups of an equal size to that of a maximum macro block group of one frame recordable according to the television signal standards of the HDTV system for an existing home use digital VTR are vertically divided into five divisions respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル信号記録
装置及び記録再生装置に係り、特に映像信号などを圧縮
符号化して得られたディジタル信号を記録媒体に記録す
るディジタル信号記録装置及び記録再生する記録再生装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal recording apparatus and a recording / reproducing apparatus, and more particularly to a digital signal recording apparatus for recording a digital signal obtained by compression-encoding a video signal or the like on a recording medium and a recording / reproducing apparatus. It relates to a playback device.

【0002】[0002]

【従来の技術】回転ドラムの回転面に互いに異なるアジ
マス角度の2つの回転ヘッドを相対向して取り付け、回
転ドラムの外周側面に斜めに約180度の範囲内にわた
って巻回した磁気テープを一定方向に走行しつつ、その
磁気テープに映像信号などを圧縮符号化して得られたデ
ィジタル信号を、上記の2つの回転ヘッドを交互に使用
して傾斜トラックを形成して記録する、ヘリカルスキャ
ン方式の家庭用ディジタルVTRが知られている。
2. Description of the Related Art Two rotating heads having different azimuth angles are attached to a rotating surface of a rotating drum so as to face each other, and a magnetic tape wound obliquely over a range of about 180 degrees around an outer peripheral surface of the rotating drum in a predetermined direction. A helical scan type home which records a digital signal obtained by compression-encoding a video signal or the like on the magnetic tape while alternately using the two rotary heads to form an inclined track. Digital VTRs are known.

【0003】HDディジタルVCR協議会が策定した上
記の家庭用ディジタルVTRの規格「DV」には、NT
SC方式などの標準方式カラーテレビ規格よりも高画質
のテレビ規格であるHDTV方式のテレビジョン信号を
圧縮符号化して磁気テープに記録する仕様が定められて
いる(HD-Digital VCR Conference:Specification ofDi
gital VCR for Consumer-use(Jul.1993))。
[0003] The standard "DV" of the above-mentioned home digital VTR formulated by the HD Digital VCR Council includes NT.
There is a specification to compress and encode an HDTV television signal, which is a television standard having a higher image quality than a standard television system such as the SC system, and record it on a magnetic tape (HD-Digital VCR Conference: Specification of Di
gital VCR for Consumer-use (Jul. 1993)).

【0004】上記の規格「DV」の概要について説明す
る。HDTV方式の映像信号の1フレームはインターレ
ース走査される第1フィールドと第2フィールドの2つ
のフィールドからなり、走査線数が1125本でフィー
ルド周波数が60Hzの方式(以下、1125・60シ
ステムと記す)と、走査線数が1250本でフィールド
周波数が50Hzの方式(以下、1250・50システ
ムと記す)とがある。また、これら両方式共に、映像信
号は輝度信号(Y)と2種類の色差信号(CR及びC
B)からなり、色差信号のサンプリング周波数は輝度信
号のそれの1/3倍であり、また、色差信号はフィール
ド内で垂直方向に1/2に間引かれる。
An outline of the above standard "DV" will be described. One frame of the HDTV video signal is composed of two fields, a first field and a second field, which are interlaced, and has a number of scanning lines of 1125 and a field frequency of 60 Hz (hereinafter referred to as 1125/60 system). And a system in which the number of scanning lines is 1250 and the field frequency is 50 Hz (hereinafter referred to as 1250/50 system). In both cases, the video signal is a luminance signal (Y) and two types of color difference signals (CR and C).
B), the sampling frequency of the chrominance signal is 1/3 that of the luminance signal, and the chrominance signal is decimated in the vertical direction by 内 in the field.

【0005】例えば、1125・60システムの輝度信
号のサンプリング周波数は40.5MHzであり、図6
(A)に示す如き画素配置とされ、一方、色差信号CR
とCBの各サンプリング周波数は13.5MHzであ
り、図6(B)に示すように、輝度信号に対して水平方
向に1/3に間引かれた関係にあり、またフィールド内
でも垂直方向に1/2に間引かれ、色差信号CRとCB
の各画素は線順次で配置される。
For example, the sampling frequency of the luminance signal of the 1125 · 60 system is 40.5 MHz, and FIG.
The pixel arrangement is as shown in FIG.
And CB have a sampling frequency of 13.5 MHz, and as shown in FIG. 6B, have a relationship of being thinned out to 1/3 in the horizontal direction with respect to the luminance signal, and in the vertical direction even in the field. The color difference signals CR and CB are thinned out by half.
Are arranged line-sequentially.

【0006】また、輝度信号の垂直方向8画素、水平方
向8画素(すなわち、8×8画素)は、図7に示すよう
に、DCT(離散コサイン変換)の単位ブロック(DC
Tブロック)を構成する。色差信号CR及びCBも同様
である。これにより、図8(A)に示すように、112
5・60システムでは1フレームの水平方向の画素数が
1008個であるので、水平方向のDCTブロックは1
26(=1008/8)個で、1250・50システム
では1フレームの水平方向の画素数が1080個である
ので、水平方向のDCTブロックは135(=1080
/8)個で構成される。また、CR、CBそれぞれの色
差信号については、図8(B)に示すように、1125
・60システムでは1フレームの水平方向の画素数が3
36個であるので、水平方向のDCTブロックは42
(=336/8)個で、1250・50システムでは1
フレームの水平方向の画素数が360個であるので、水
平方向のDCTブロックは45(=360/8)個のD
CTブロックが構成される。なお、輝度信号の1フレー
ムの垂直方向のDCTブロック数は1125・60シス
テムでは128個、CR、CB各色差信号のそれは64
個であり、1250・50システムでは輝度信号の1フ
レームの垂直方向のDCTブロック数は144個、C
R、CB各色差信号のそれは72個である。
As shown in FIG. 7, eight pixels in the vertical direction and eight pixels in the horizontal direction (that is, 8 × 8 pixels) of a luminance signal are unit blocks (DCT) of DCT (discrete cosine transform).
T block). The same applies to the color difference signals CR and CB. As a result, as shown in FIG.
In the 5.60 system, since the number of pixels in one frame in the horizontal direction is 1008, the number of DCT blocks in the horizontal direction is one.
Since 26 (= 1008/8) pixels and the 1250.50 system has 1080 horizontal pixels per frame, the horizontal DCT block is 135 (= 1080).
/ 8). As for the color difference signals of CR and CB, as shown in FIG.
-In the 60 system, the number of pixels in one frame in the horizontal direction is 3
Since there are 36 DCT blocks in the horizontal direction, 42
(= 336/8), 1 for 1250.50 system
Since the number of pixels in the horizontal direction of the frame is 360, the DCT block in the horizontal direction has 45 (= 360/8) D
A CT block is configured. The number of DCT blocks in the vertical direction of one frame of the luminance signal is 128 in the 1125 · 60 system, and that of the color difference signals of CR and CB is 64.
In a 1250/50 system, the number of DCT blocks in the vertical direction of one frame of the luminance signal is 144,
The number of each of the R and CB color difference signals is 72.

【0007】更に、図9に示すように、画面内で同じ位
置の6個の輝度信号のDCTブロックDCT0〜DCT
5と、1個の色差信号CRのDCTブロックDCT6
と、1個の色差信号CBのDCTブロックDCT7とか
らなる、全部で8個のDCTブロックによりマクロブロ
ックが構成される。そして、図10に示すように、垂直
方向3個、水平方向9個の計27個のマクロブロックに
より1つのスーパーブロックが構成される。
Further, as shown in FIG. 9, DCT blocks DCT0 to DCT0 of six luminance signals at the same position in the screen.
5 and a DCT block DCT6 of one color difference signal CR.
And a DCT block DCT7 of one color difference signal CB, a macroblock is composed of a total of eight DCT blocks. Then, as shown in FIG. 10, one superblock is formed by a total of 27 macroblocks, three in the vertical direction and nine in the horizontal direction.

【0008】DCTされた結果は、再量子化され、可変
長符号化された後記録ディジタル信号として記録され
る。再量子化は、1画面を縦方向に5分割した各分割ブ
ロック内のスーパーブロックからマクロブロックを1個
ずつ取り出した、全部で5つのマクロブロックで構成さ
れるビデオセグメントを単位として、可変長符号化後の
符号量がビデオセグメントに割り当てられる符号量にで
きるだけ近く、かつ、その割り当て符号量を越える事が
ないように行われる。可変長符号化後の符号は、復号に
必要なパラメータ(選択した量子化テーブルの番号であ
るQNO、エラーとコンシールの情報である情報である
STAなど)と共に図11に示すように77バイトにフ
ォーマッティングされ、更に、これにシンクワードやI
Dコード及び誤り訂正符号などが付加されたデータブロ
ック(シンクブロック)に変換された後、磁気テープに
回転ヘッドにより記録される。なお、上記のコンシール
は、エラーがあったときに前のフレームなどのデータを
使用してデータを置き換えることを示す。
[0008] The result of the DCT is requantized, variable-length coded, and recorded as a recording digital signal. The requantization is performed by using a variable length code in units of a video segment composed of a total of five macroblocks, one macroblock being extracted from a superblock in each divided block obtained by dividing one screen into five in the vertical direction. This is performed so that the code amount after the conversion is as close as possible to the code amount allocated to the video segment and does not exceed the allocated code amount. The code after the variable length coding is formatted into 77 bytes as shown in FIG. 11 together with parameters necessary for decoding (such as QNO which is the number of the selected quantization table and STA which is information of error and concealment information). And a sync word and I
After being converted into a data block (sync block) to which a D code and an error correction code are added, the data block is recorded on a magnetic tape by a rotating head. Note that the above concealment indicates that data is replaced by using data of the previous frame or the like when an error occurs.

【0009】1ビデオセグメントの情報は、5シンクブ
ロックに格納される。図11は1シンクブロック中の符
号化したデータの配置を示し、Y0〜Y5は1マクロブ
ロックを構成する6つの輝度信号のDCTブロックのデ
ータ領域、CR、CBはそれぞれ1マクロブロックを構
成する色差信号CR、CBのDCTブロックのデータ領
域であり、また、DCは直流成分、ACは交流成分を示
す。なお、1DCTブロックの交流成分がそれに割り当
てられた記録領域以上の符号量のときは、同一シンクブ
ロック内の空いているAC成分記録領域を割り当て、そ
れでも収まりきれないときは更に、同一ビデオセグメン
ト内の別のシンクブロックの空いているAC成分記録領
域に割り当てる。
[0009] Information of one video segment is stored in five sync blocks. FIG. 11 shows an arrangement of coded data in one sync block, Y0 to Y5 are data areas of DCT blocks of six luminance signals forming one macroblock, and CR and CB are chrominances each forming one macroblock. This is a data area of the DCT block of the signals CR and CB. DC indicates a DC component, and AC indicates an AC component. If the AC component of one DCT block has a code amount equal to or larger than the recording area allocated to it, a vacant AC component recording area in the same sync block is allocated. It is assigned to an empty AC component recording area of another sync block.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにして、家
庭用ディジタルVTRにおいては、HDTV方式のテレ
ビジョン信号を圧縮符号化して磁気テープに記録し、こ
れを再生するが、業務用ディジタルVTRおいては家庭
用ディジタルVTRよりもより一層高画質でHDTV方
式のテレビジョン信号を記録再生することが要求され
る。この場合、単純にサンプリング周波数を高くして画
素数を増やすだけでは、業務用ディジタルVTRの価格
が極めて高価となるので望ましくなく、上記の家庭用デ
ィジタルVTRの回路系をできるだけ流用できる構成と
することが望ましく、また圧縮率をできるだけ低減する
ことが量子化ノイズ軽減の観点から望ましい。
As described above, in a home digital VTR, a television signal of the HDTV system is compression-encoded and recorded on a magnetic tape and reproduced. In addition, it is required to record and reproduce HDTV television signals with higher image quality than a home digital VTR. In this case, simply increasing the sampling frequency and increasing the number of pixels is not desirable because the price of the digital VTR for business is extremely high. It is desirable to reduce the compression ratio as much as possible from the viewpoint of reducing quantization noise.

【0011】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
家庭用ディジタルVTRよりもより一層高画質でHDT
V方式のテレビジョン信号を圧縮符号化して記録/再生
し得るディジタル信号記録装置及び記録再生装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points,
HDT with even higher image quality than home digital VTR
It is an object of the present invention to provide a digital signal recording device and a recording / reproducing device capable of recording / reproducing a V-system television signal by compression encoding.

【0012】また、本発明の他の目的は、安価な構成で
HDTV方式のテレビジョン信号を圧縮符号化して記録
/再生し得るディジタル信号記録装置及び記録再生装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a digital signal recording apparatus and a recording / reproducing apparatus capable of recording / reproducing an HDTV television signal by compressing and encoding it with an inexpensive configuration.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1の発明は、HDTV方式のテレビジョン信号の
輝度信号に対しては、既存の家庭用ディジタルVTRの
HDTV方式のテレビジョン信号用規格における所定の
サンプリング周波数よりも高い第1のサンプリング周波
数で、HDTV方式のテレビジョン信号の2種類の色差
信号については、これら2種類の色差信号からなる線順
次色差信号を第1のサンプリング周波数の1/n(nは
2以上の整数)倍の第2のサンプリング周波数で、それ
ぞれサンプリングして得られた画素が水平方向j画素、
垂直方向k画素(j,kはそれぞれ2以上の整数)で1
DCTブロックを構成し、それぞれ輝度信号のDCTブ
ロック2n個と2種類の色差信号のDCTブロック各1
個とから1マクロブロックを構成することを1フレーム
分のHDTV方式のテレビジョン信号に対して行うと共
に、少なくとも同じDCTブロックを構成するデータが
同一値のダミーデータによる画素に基づいて、マクロブ
ロックと同様のサイズのマクロブロックを構成し、既存
の家庭用ディジタルVTRのHDTV方式のテレビジョ
ン信号用規格における記録可能な1フレームの最大マク
ロブロック群と同等のサイズで、輝度信号及び色差信号
によるマクロブロックとダミーデータによるマクロブロ
ックとからなるマクロブロック群を複数作成するマクロ
ブロック化手段と、複数のマクロブロック群から、ダミ
ーデータによるマクロブロックを一つ含むように複数の
マクロブロックを抽出して符号量制御の単位であるビデ
オセグメントを構成し、このビデオセグメント単位で圧
縮処理する圧縮処理部と、圧縮処理部により圧縮処理さ
れて得られた符号化データを、マクロブロックを構成す
るDCTブロックのDCT係数の直流成分と少なくとも
低域の交流成分とを1つのシンクブロックに格納して記
録媒体に記録する記録手段とより構成したものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a method for converting a luminance signal of an HDTV television signal into an HDTV television signal of an existing home digital VTR. For the two types of color difference signals of the HDTV television signal at the first sampling frequency higher than the predetermined sampling frequency in the application standard, the line-sequential color difference signals composed of these two types of color difference signals are converted to the first sampling frequency. At a second sampling frequency that is 1 / n (n is an integer of 2 or more) times the pixel obtained by sampling each pixel in the horizontal direction,
1 in k pixels in the vertical direction (j and k are each an integer of 2 or more)
A DCT block is composed of 2n DCT blocks for luminance signals and 1 DCT block for two types of color difference signals.
A single macroblock is composed of a plurality of HDTV television signals for one frame, and at least the data constituting the same DCT block is defined as a macroblock based on pixels of the same value of dummy data. A macroblock of the same size is formed, and has a size equivalent to the maximum recordable macroblock group of one frame in the HDTV television signal standard of the existing home digital VTR, and is formed by a luminance signal and a color difference signal. Macroblock generating means for creating a plurality of macroblock groups each including macroblocks including dummy data and dummy blocks, and extracting a plurality of macroblocks from the plurality of macroblock groups so as to include one macroblock using dummy data. Configure the video segment, which is the unit of control Then, a compression processing unit that performs compression processing in units of video segments, and coded data obtained by performing compression processing by the compression processing unit are converted into a DC component of a DCT block that constitutes a macroblock and at least a low-frequency AC component. And recording means for storing the components in one sync block and recording them on a recording medium.

【0014】この発明では、既存の家庭用ディジタルV
TRのHDTV方式のテレビジョン信号用規格における
記録可能な1フレームの最大マクロブロック群と同等の
サイズで、輝度信号及び色差信号によるマクロブロック
とダミーデータによるマクロブロックとからなるマクロ
ブロック群が複数順次圧縮処理部に入力されるため、既
存の家庭用ディジタルVTRの圧縮処理部用回路を利用
できると共に、ダミーデータは圧縮処理部による圧縮処
理により直流成分となり、符号量増加をもたらさないよ
うにできる。
According to the present invention, the existing home digital V
A plurality of macroblock groups consisting of macroblocks of luminance signals and color difference signals and macroblocks of dummy data are sequentially formed in a size equivalent to the maximum macroblock group of one recordable frame in the HDTV television signal standard of TR. Since the data is input to the compression processing section, the circuit for the compression processing section of the existing home digital VTR can be used, and the dummy data becomes a DC component by the compression processing by the compression processing section, so that the code amount does not increase.

【0015】また、上記の目的を達成するため、第2の
発明は、HDTV方式のテレビジョン信号の輝度信号に
対しては、所定の第1のサンプリング周波数で、HDT
V方式のテレビジョン信号の2種類の色差信号について
は、これら2種類の色差信号からなる第1の線順次色差
信号を第1のサンプリング周波数の1/n(nは2以上
の整数)倍の第2のサンプリング周波数で、それぞれサ
ンプリングして得られた画素が水平方向j画素、垂直方
向k画素(j,kはそれぞれ2以上の整数)で1DCT
ブロックを構成し、それぞれ輝度信号のDCTブロック
2n個と2種類の色差信号のDCTブロック各1個とか
ら1マクロブロックを構成することを1フレーム分のH
DTV方式のテレビジョン信号に対して行うと共に、第
1の線順次色差信号を構成していない間引かれた方の2
種類の色差信号からなる第2の線順次色差信号を第2の
サンプリング周波数で、サンプリングして得られた画素
が水平方向j画素、垂直方向k画素(j,kはそれぞれ
2以上の整数)で1DCTブロックを構成し、その第2
の線順次色差信号のみによるDCTブロックの複数個か
ら輝度信号及び第1の線順次色差信号のマクロブロック
と同じサイズの1マクロブロックを構成することを1フ
レーム分のHDTV方式のテレビジョン信号に対して行
うマクロブロック化手段と、マクロブロック化手段によ
り作成されたマクロブロック群から、第2の線順次色差
信号によるマクロブロックを一つ含むように複数のマク
ロブロックを抽出して符号量制御の単位であるビデオセ
グメントを構成し、このビデオセグメント単位で圧縮処
理する圧縮処理部と、圧縮処理部により圧縮処理されて
得られた符号化データを、マクロブロックを構成するD
CTブロックのDCT係数の直流成分と少なくとも低域
の交流成分とを1つのシンクブロックに格納して記録媒
体に記録する記録手段とを有する構成としたものであ
る。この発明では、色差信号を垂直方向に間引かないで
記録できる。
Further, in order to achieve the above object, a second invention provides a method for converting a luminance signal of an HDTV television signal into an HDT signal at a predetermined first sampling frequency.
For the two types of color difference signals of the V-system television signal, the first line-sequential color difference signal composed of these two types of color difference signals is multiplied by 1 / n (n is an integer of 2 or more) times the first sampling frequency. At the second sampling frequency, each pixel obtained by sampling is 1 DCT in j pixels in the horizontal direction and k pixels in the vertical direction (j and k are each an integer of 2 or more).
It is assumed that one macro block is composed of 2n DCT blocks of luminance signals and one DCT block of two types of color difference signals, each of which constitutes one macro block.
This is performed on the television signal of the DTV system, and the decimated 2 which does not constitute the first line-sequential color difference signal is used.
Pixels obtained by sampling a second line-sequential color difference signal composed of different types of color difference signals at a second sampling frequency are j pixels in the horizontal direction and k pixels in the vertical direction (j and k are integers of 2 or more, respectively). 1 DCT block and its second
The construction of one macroblock of the same size as the macroblock of the luminance signal and the first line-sequential color difference signal from a plurality of DCT blocks using only the line-sequential color difference signal of A plurality of macroblocks including one macroblock based on a second line-sequential chrominance signal from a macroblock group created by the macroblocking means, and a unit of code amount control. And a compression processing unit for performing compression processing in units of the video segments, and coded data obtained by performing compression processing by the compression processing unit.
A recording means for storing a DC component of a DCT coefficient of a CT block and at least a low-frequency AC component in one sync block and recording the same on a recording medium. According to the present invention, the color difference signal can be recorded without thinning in the vertical direction.

【0016】また、上記の目的を達成するため、第3の
発明は、第2の発明におけるマクロブロック化手段、第
2の線順次色差信号によるマクロブロックとして、少な
くとも同じDCTブロックを構成するデータが同一値の
ダミーデータによるDCTブロックを1個又は2個と、
第2の線順次色差信号による複数のDCTブロックとか
ら構成するようにしたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the macroblock forming means according to the second aspect, wherein at least the data constituting the same DCT block as the macroblock by the second line-sequential color difference signal is used. One or two DCT blocks with the same dummy data,
It is constituted by a plurality of DCT blocks based on a second line-sequential color difference signal.

【0017】この発明では、第2の発明と同様にダミー
データは圧縮処理部による圧縮処理により直流成分とな
り、符号量増加をもたらさないようにでき、しかも各ビ
デオセグメントが一つの第2の線順次色差信号によるD
CTブロックを含むようにでき、圧縮率の平均化を実現
できる。
According to the present invention, as in the second invention, the dummy data is converted into a DC component by the compression processing by the compression processing unit, so that the code amount does not increase, and each video segment is composed of one second line-sequential signal. D by color difference signal
A CT block can be included, and the compression ratio can be averaged.

【0018】また、第4の発明は、第1乃至第3の発明
のマクロブロック化手段を、2種類の色差信号がフィー
ルド毎に切り替えられて時系列的に合成された面順次色
差信号を、線順次色差信号に代えて用いることを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the macroblock forming means according to the first to the third aspects, wherein the two types of color difference signals are switched for each field and are combined in a time-sequential manner. It is characterized in that it is used in place of the line-sequential color difference signal.

【0019】また、第5の発明は、第2の発明及び第3
の発明を、2種類の色差信号をサブバンド分割により2
分割し、低周波数側分割帯域の色差信号を第1の線順次
色差信号に代えて用い、高周波数側分割帯域の色差信号
を第2の線順次色差信号に代えて用いることを特徴とす
る。
The fifth invention is the second invention and the third invention.
Of the two types of color difference signals by sub-band division.
It is characterized in that the chrominance signal is divided and used in place of the first line-sequential chrominance signal in the low frequency side divided band, and the chrominance signal in the high frequency side divided band is used in place of the second line-sequential color difference signal.

【0020】更に、第6の発明は、記録媒体の変速再生
時に、複数のマクロブロック群から第2の線順次色差信
号によるマクロブロック以外のマクロブロックに対して
画素並べ替え処理を行い輝度信号と2種類の色差信号の
再生を行い、2種類の再生色差信号についてはライン補
間を行うことを特徴とする。この発明では、変速再生時
に違和感のない画像を再生できる。
Further, according to a sixth aspect of the present invention, at the time of variable speed reproduction of a recording medium, a pixel rearrangement process is performed on a macroblock other than the macroblock based on the second line-sequential color difference signal from a plurality of macroblock groups, and a luminance signal and Two types of color difference signals are reproduced, and line interpolation is performed on the two types of reproduced color difference signals. According to the present invention, it is possible to reproduce an image without a sense of incongruity during variable speed reproduction.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図1は本発明になるディジタル
信号記録装置及び記録再生装置の第1の実施の形態のブ
ロック図を示す。この実施の形態はHDTVテレビジョ
ン信号の記録レートを、家庭用ディジタルVTR規格D
Vの1125・60システムにおける50Mbpsに対
し、2倍の100Mbpsとし、また、輝度信号のライ
ン当たりの画素数1440、フレーム当たりの有効ライ
ン数を1080とし(いわゆる1440画素×1080
画素)、色差信号CR及びCBのそれぞれのライン当た
りの画素数480、フレーム当たりの有効ライン数を1
080とする(いわゆる480画素×1080画素)。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a first embodiment of a digital signal recording device and a recording / reproducing device according to the present invention. In this embodiment, the recording rate of the HDTV television signal is set to the digital VTR standard D for home use.
V is set to 100 Mbps, which is twice that of 50 Mbps in the 1125 · 60 system, and the number of pixels per line of the luminance signal is set to 1440 and the number of effective lines per frame is set to 1080 (so-called 1440 pixels × 1080)
Pixel), the number of pixels 480 per line of each of the color difference signals CR and CB, and the number of effective lines per frame is 1
080 (so-called 480 pixels × 1080 pixels).

【0022】すなわち、この実施の形態は、輝度信号は
24300DCTブロック(=4050マクロブロッ
ク)を記録再生すると共に、2種類の色差信号CR及び
CBはそれぞれ8100DCTブロック(=8100マ
クロブロック)であるが、1ラインおき毎に間引いてそ
れぞれ4050マクロブロック記録再生するタイプ1の
場合(いわゆる3:1:0)と、8100マクロブロッ
ク記録再生するタイプ2の場合(いわゆる3:1:1)
とがある。また、この実施の形態は、家庭用ディジタル
VTR規格DVの1125・60システムにおける、毎
フレーム当たり水平方向45マクロブロック、垂直方向
60マクロブロックの計2700マクロブロックの2倍
の5400マクロブロック記録可能な装置とする。
That is, in this embodiment, the luminance signal is recorded and reproduced in 24300 DCT blocks (= 4050 macroblocks), and the two types of color difference signals CR and CB are 8100 DCT blocks (= 8100 macroblocks). In the case of type 1 in which recording and reproduction of 4050 macroblocks are performed by thinning out every other line (so-called 3: 1: 0) and in the case of type 2 in which recording and reproduction of 8100 macroblocks are performed (so-called 3: 1: 1)
There is. In this embodiment, 5400 macroblocks can be recorded, which is twice the total of 2700 macroblocks of 45 macroblocks in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction per frame in a 1125/60 system of the domestic digital VTR standard DV. Equipment.

【0023】図1はタイプ1の場合であり、輝度信号Y
と色差信号CRとCBの線順次色差信号とダミーデータ
とがそれぞれ選択回路11に供給され、それぞれDCT
ブロック構成回路12及び13に振り分けて入力され、
それぞれ8×8画素のDCTブロックを構成される。ダ
ミーデータは選択回路11によりあたかも輝度信号及び
色差信号であるかのようにしてDCTブロック構成回路
12及び13に振り分けて入力される。
FIG. 1 shows the case of the type 1 in which the luminance signal Y
The line-sequential color difference signals of the color difference signals CR and CB and the dummy data and the dummy data are supplied to the selection circuit 11 respectively.
The input is distributed to the block configuration circuits 12 and 13,
Each of them constitutes a DCT block of 8 × 8 pixels. The dummy data is distributed and input to the DCT block configuration circuits 12 and 13 by the selection circuit 11 as if they were a luminance signal and a color difference signal.

【0024】ここで、選択回路11は、輝度信号につい
ては図2に示す1フレームの輝度信号の画素群33のう
ち、1マクロブロックの垂直方向の画素数である16画
素毎に垂直方向の画素を分割したとき、奇数番目の垂直
方向の分割16画素群は一方のDCTブロック構成回路
12に振り分け、偶数番目の垂直方向の分割16画素群
は他方のDCTブロック構成回路13に振り分ける。同
様に、選択回路11は、線順次色差信号についても1フ
レームが1080ラインからなり、1マクロブロックの
垂直方向の画素数である16画素毎に垂直方向の画素を
分割したとき、奇数番目の垂直方向の分割16画素群は
一方のDCTブロック構成回路12に振り分け、偶数番
目の垂直方向の分割16画素群は他方のDCTブロック
構成回路13に振り分ける。ただし、線順次色差信号で
あるので、DCTブロック構成回路12(13)に垂直
方向の分割16画素群の線順次色差信号が入力されるこ
とにより、垂直方向の2画素おきの8ライン分の色差信
号CRとそれらの間の8ライン分の色差信号CBが入力
されたこととなる。
In this case, the selection circuit 11 outputs a vertical pixel every 16 pixels which is the number of vertical pixels of one macro block in the pixel group 33 of one frame of the luminance signal shown in FIG. Is divided, the odd-numbered vertical 16-pixel groups are allocated to one DCT block configuration circuit 12, and the even-numbered vertical 16-pixel groups are allocated to the other DCT block configuration circuit 13. Similarly, when the line-sequential color-difference signal is divided into every 16 pixels, which is the number of pixels in the vertical direction of one macroblock, and the frame is composed of 1080 lines for the line-sequential color difference signal, the odd-numbered vertical The 16 divided pixel groups in the direction are allocated to one DCT block configuration circuit 12, and the even-numbered 16 divided pixel groups in the vertical direction are allocated to the other DCT block configuration circuit 13. However, since the signal is a line-sequential color difference signal, the line-sequential color difference signal of a 16-pixel group divided in the vertical direction is input to the DCT block configuration circuit 12 (13), so that the color difference of eight lines every two pixels in the vertical direction is obtained. This means that the signal CR and the color difference signals CB for eight lines between them are input.

【0025】なお、1フレームの入力信号を垂直方向に
16画素毎に分割していくと、輝度信号及び線順次色差
信号は全部で1080ラインであるので8ラインの端数
が残るが、これは4ラインずつに2分割してDCTブロ
ック構成回路12と13に振り分ける処理をする。
When one frame of the input signal is divided into 16 pixels in the vertical direction, the luminance signal and the line-sequential color difference signal are 1080 lines in total, and the fraction of 8 lines remains. A process is performed in which the data is divided into two for each line and distributed to the DCT block configuration circuits 12 and 13.

【0026】DCTブロック構成回路12及び13は、
既存の家庭用ディジタルVTRのDCTブロック構成回
路と同様の構成により、同様にしてDCTブロックを構
成する。なお、ダミーデータは輝度信号と色差信号との
区別なくDCTブロックを構成するが、同じ1DCTブ
ロック内は同一値とされたDCTブロックを構成する
(換言すると、異なるDCTブロック間のダミーデータ
は互いに異なる値であってもよい。)。
The DCT block configuration circuits 12 and 13 are:
The DCT block is configured in the same manner by the same configuration as the DCT block configuration circuit of the existing home digital VTR. The dummy data constitutes a DCT block without distinction between a luminance signal and a color difference signal. However, the same DCT block constitutes a DCT block having the same value (in other words, dummy data between different DCT blocks is different from each other). Value.)

【0027】DCTブロック構成回路12及び13によ
りそれぞれDCTブロック化された輝度信号と色差信号
及びダミーデータは、対応して設けられたマクロブロッ
ク化回路14a、14bに供給されて図2に31及び3
2で示す2つのマクロブロック群にマクロブロック(M
B)化される。すなわち、マクロブロック化回路14
a、14bは、DCTブロック構成回路12及び13か
らのDCTブロックデータに基づき、既存の家庭用ディ
ジタルVTRのマクロブロック化回路と同様に、それぞ
れ水平方向45マクロブロック(MB)、垂直方向60
マクロブロック(MB)の計2700マクロブロック
(MB)からなる、図2に31、32で示すマクロブロ
ック群を作成する。
The luminance signal, the chrominance signal, and the dummy data, which have been DCT-blocked by the DCT block forming circuits 12 and 13, respectively, are supplied to correspondingly provided macro-blocking circuits 14a and 14b, and are shown in FIG.
The macro blocks (M
B) That is, the macroblock conversion circuit 14
a and 14b are based on the DCT block data from the DCT block configuration circuits 12 and 13, and are 45 macroblocks (MB) in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction, respectively, similarly to the macroblocking circuit of the existing home digital VTR.
A macroblock group indicated by 31 and 32 in FIG. 2 is created, which is composed of a total of 2700 macroblocks (MB) of macroblocks (MB).

【0028】すなわち、マクロブロック化回路14aは
DCTブロック構成回路12よりの奇数番目の垂直方向
の分割16画素群の輝度信号は、6DCTブロック毎に
DCTブロック構成回路12よりの色差信号CR、CB
の1DCTブロックずつと合成してマクロブロックを構
成することを繰り返して一方のマクロブロック群31を
構成し、マクロブロック化回路14bは、DCTブロッ
ク構成回路13よりの偶数番目の垂直方向の分割16画
素群の輝度信号は、6DCTブロック毎にDCTブロッ
ク構成回路13よりの色差信号CR、CBの1DCTブ
ロックずつと合成してマクロブロックを構成することを
繰り返して他方のマクロブロック群32を構成する。
That is, the macroblock forming circuit 14a outputs the luminance signals of the odd-numbered vertical division 16 pixel groups from the DCT block forming circuit 12 to the color difference signals CR and CB from the DCT block forming circuit 12 for every 6 DCT blocks.
One macro block group 31 is formed by repeating the synthesis of each DCT block to form a macro block, and the macro block forming circuit 14b is an even-numbered vertical division 16 pixel from the DCT block forming circuit 13. The group of luminance signals constitutes the other macroblock group 32 by repeating the synthesis of macroblocks by synthesizing the color difference signals CR and CB from the DCT block configuration circuit 13 with one DCT block every 6 DCT blocks.

【0029】このようにして、この実施の形態の装置で
記録可能な5400マクロブロック(MB)を、図2に
31及び32でそれぞれ示すように、各々水平方向45
マクロブロック(MB)、垂直方向60マクロブロック
(MB)の計2700マクロブロック(MB)ずつに2
分割して作成する。
In this manner, 5400 macroblocks (MB) recordable by the apparatus of this embodiment are arranged in the horizontal direction 45, as indicated by 31 and 32 in FIG.
2 for every 2700 macroblocks (MB) of macroblocks (MB) and vertical 60 macroblocks (MB)
Create by dividing.

【0030】このようにして、全部で4050マクロブ
ロックを記録するのであるが、この記録再生装置では、
前述したように、最大5400マクロブロックの記録再
生が可能であるので、残り1350(=5400−40
50)マクロブロックは空きが生じる。そこで、この実
施の形態では、この1350マクロブロックのうち、図
2のマクロブロック群31及び32をそれぞれ縦5分割
したとき、少なくとも各々一つの分割領域34及び35
の計1080マクロブロック(MB)の領域に、同一値
のダミーデータを記録するようにマクロブロック化した
ものである。
In this way, a total of 4050 macroblocks are recorded. In this recording / reproducing apparatus,
As described above, since a maximum of 5400 macroblocks can be recorded and reproduced, the remaining 1350 (= 5400−40)
50) The macro block has an empty space. Therefore, in this embodiment, when the macroblock groups 31 and 32 in FIG. 2 are vertically divided into five out of the 1350 macroblocks, at least one of the divided regions 34 and 35 is provided.
In a total of 1080 macro blocks (MB).

【0031】このように、マクロブロック化された輝度
信号及び2種類の色差信号CR及びCBは、図1の圧縮
処理部15a、15bにおいて、ビデオセグメント化、
離散コサイン変換(DCT)、量子化、及び可変長符号
化(VLC)という、前記規格DVと同様の圧縮処理が
行われる。すなわち、圧縮処理部15a、15bは、ま
ず図2のマクロブロック群31、32を縦5分割したと
き、各分割領域からそれぞれ1個ずつのマクロブロック
を予め定めた規則に従い抽出して5マクロブロックで1
ビデオセグメントを構成し、そのビデオセグメント中の
各DCTブロック毎にDCTを行う。これは画面の局所
的な情報量の偏差を平均化するためである。
As described above, the luminance signal and the two types of color difference signals CR and CB that have been formed into macroblocks are divided into video segments by the compression processing units 15a and 15b shown in FIG.
The same compression processing as the standard DV, such as discrete cosine transform (DCT), quantization, and variable length coding (VLC), is performed. That is, when the macroblock groups 31 and 32 of FIG. 2 are first divided into five vertical sections, the compression processing sections 15a and 15b extract one macroblock from each of the divided areas according to a predetermined rule, and At 1
A video segment is formed, and DCT is performed for each DCT block in the video segment. This is to average the deviation of the local information amount on the screen.

【0032】上記の1ビデオセグメントは輝度信号及び
色差信号のデータからなる4マクロブロックとダミーデ
ータの1マクロブロックとからなり、またダミーデータ
はDCTすると直流分になるので、DCTによるデータ
量を通常の4/5に圧縮することができる。
The one video segment is composed of four macroblocks composed of data of a luminance signal and a color difference signal and one macroblock of dummy data. Since the dummy data becomes a DC component when DCT is performed, the data amount by the DCT is usually reduced. Can be compressed to 4/5.

【0033】圧縮処理部15a、15bは、上記のDC
T演算結果(DCT係数)を量子化した後、可変長符号
化する。この可変長符号化はハフマン符号化であり、本
発明の要旨ではなく、またその符号化処理は公知である
ので詳細な説明は省略する。この可変長符号化データ
は、バッファメモリに一旦蓄積され、ビデオセグメント
単位にその符号量が一定となるように、上記の量子化の
際の量子化幅が制御される。
The compression processing units 15a, 15b
After the T operation result (DCT coefficient) is quantized, variable-length encoding is performed. This variable-length coding is Huffman coding, which is not the gist of the present invention, and its coding process is known, so that detailed description will be omitted. The variable-length coded data is temporarily stored in a buffer memory, and the quantization width at the time of the above-described quantization is controlled so that the code amount is constant for each video segment.

【0034】圧縮処理部15a、15bにより圧縮符号
化されたデータは、誤り訂正符号化回路16で誤り訂正
符号が付加され、また同期信号やIDなどが付加され所
定のシンクブロック単位のディジタル信号フォーマット
に変換される。各シンクブロックは、前記マクロブロッ
クを構成するDCTブロックのDCT係数の直流成分と
少なくとも低域の交流成分とを格納している。このシン
クブロック単位のディジタル信号は、変調回路17に供
給されて所定の変調方式で変調され、記録アンプ18で
所要レベルに増幅された後、図示しないロータリートラ
ンスを介して記録用回転ヘッドHRに供給される。
The data compression-encoded by the compression processing units 15a and 15b is added with an error correction code by an error correction encoding circuit 16, and a synchronization signal and an ID are added thereto. Is converted to Each sync block stores a DC component of a DCT coefficient of a DCT block constituting the macro block and at least a low-frequency AC component. Digital signal of the sync blocks is supplied to the modulation circuit 17 is modulated by a predetermined modulation method, after being amplified to a required level by the recording amplifier 18, a recording rotary head H R through a rotary transformer (not shown) Supplied.

【0035】記録用回転ヘッドHRは、図示しない回転
ドラムの回転面に取り付けられた、互いに異なるアジマ
ス角度の2ペアの対向回転ヘッドからなり、回転ドラム
の外周側面に斜めに約180度の範囲内にわたって巻回
されつつ一定方向に走行される磁気テープ19上に、傾
斜トラックを2本ずつ同時形成して記録する。ここで
は、家庭用ディジタルVTR規格DVの最大記録マクロ
ブロック群と同じ大きさ(サイズ)の図2のマクロブロ
ック群31、32に対して順次に家庭用ディジタルVT
R規格DVと同様の処理が行われ、その結果各々50M
bps、計100Mbpsの記録レートで磁気テープ1
9にディジタル信号が、1フレーム当たり40本の傾斜
トラックを形成して記録される。
The recording rotary head H R is composed of two pairs of opposing rotary heads having different azimuth angles attached to the rotary surface of a rotary drum (not shown). Two inclined tracks are simultaneously formed and recorded on the magnetic tape 19 which is wound in the inside and travels in a certain direction. Here, the home digital VT is sequentially applied to the macroblock groups 31 and 32 of FIG. 2 having the same size (size) as the maximum recording macroblock group of the home digital VTR standard DV.
The same processing as R standard DV is performed, and as a result,
bps, magnetic tape 1 at a recording rate of 100Mbps in total
At 9, a digital signal is recorded by forming 40 inclined tracks per frame.

【0036】次に、再生時の動作について説明する。再
生時は上記のディジタル信号が記録された磁気テープ1
9を再生用回転ヘッドHPにより再生する。再生用回転
ヘッドHPは通常は上記の記録用回転ヘッドHRが兼用さ
れる。この再生用回転ヘッドHPにより再生されたディ
ジタル信号は、図示しないロータリートランスを介して
再生アンプ20に供給されて増幅され、更に復調回路2
1により復調された後、誤り訂正復号化回路22により
復号され、誤りがある場合は誤り訂正符号を用いて誤り
訂正が行われる。
Next, the operation at the time of reproduction will be described. At the time of reproduction, the magnetic tape 1 on which the above digital signal is recorded
9 is reproduced by the reproducing rotary head H P. Rotation reproducing head H P is normally recording rotary heads H R described above is also used. The digital signal reproduced by the reproducing rotary head H P is amplified and supplied to the playback amplifier 20 through a rotary transformer (not shown), further demodulation circuit 2
After being demodulated by 1, it is decoded by the error correction decoding circuit 22, and if there is an error, error correction is performed using an error correction code.

【0037】誤り訂正復号化回路22より取り出された
信号は、伸張処理部23a、23bに供給され、ここで
可変長復号、逆量子化及び逆DCTの順で圧縮処理部1
5a、15bと逆の信号処理が行われた後、画素並べ替
え回路24a、24bに供給され、ここで記録時にビデ
オセグメントを作成したときの処理と逆の処理を行っ
て、画素配置を元に戻し、更に選択回路25により画素
並べ替え回路24a、24bからののデータの画素並べ
替えを行い、各マクロブロックを輝度信号データと2種
類の色差信号データとに戻す。
The signal extracted from the error correction decoding circuit 22 is supplied to decompression processing units 23a and 23b, where it is subjected to variable length decoding, inverse quantization and inverse DCT in the order of compression processing unit 1a.
After the signal processing reverse to 5a, 15b is performed, it is supplied to the pixel rearranging circuits 24a, 24b, where the processing reverse to the processing when the video segment was created at the time of recording is performed, and based on the pixel arrangement. Then, the selection circuit 25 performs pixel rearrangement of the data from the pixel rearrangement circuits 24a and 24b, and returns each macro block to luminance signal data and two types of color difference signal data.

【0038】このように、この実施の形態では、それぞ
れ家庭用ディジタルVTR規格DVと同じ大きさ(サイ
ズ)の図2のマクロブロック群31とマクロブロック群
32のそれぞれに対して、圧縮処理部15a、15bに
よる圧縮処理、誤り訂正符号化回路16による誤り訂正
符号化処理、変調回路17による変調処理、復調回路2
1による復調回路、誤り訂正復号化回路22による処理
及び伸張処理部23a、23bによる伸張処理を行うよ
うにしたため、圧縮処理部15a、15b及び伸張処理
部23a、23bとして、家庭用ディジタルVTR規格
DVで現在用いられている大規模半導体集積(LSI)
回路を使用でき、家庭用ディジタルVTR規格DVの2
倍の記録レートで記録し再生する場合でも、ハードウェ
アの設計コストなどを低減でき、しかも圧縮率は4/5
に低くできるので、圧縮に伴う量子化ノイズを低減で
き、既存の家庭用ディジタルVTR規格DVよりもより
一層高画質の画像を得ることをができる。
As described above, in this embodiment, the compression processing section 15a is applied to each of the macroblock group 31 and the macroblock group 32 of FIG. 2 having the same size (size) as the home digital VTR standard DV. , 15b, error correction coding processing by the error correction coding circuit 16, modulation processing by the modulation circuit 17, demodulation circuit 2
1 is performed by the demodulation circuit, the error correction decoding circuit 22, and the decompression processing units 23a and 23b, so that the home digital VTR standard DV is used as the compression processing units 15a and 15b and the decompression processing units 23a and 23b. Large-scale semiconductor integration (LSI) currently used in Japan
Circuit can be used and the home digital VTR standard DV2
Even when recording and reproducing at a double recording rate, hardware design costs can be reduced, and the compression ratio is 4/5.
Therefore, the quantization noise associated with the compression can be reduced, and a higher quality image can be obtained than with the existing home digital VTR standard DV.

【0039】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図3は本発明になるディジタル信号記録装置
及び記録再生装置の第2の実施の形態のブロック図を示
す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。この実施の形態は、輝度信号は2
4300DCTブロック(=4050マクロブロック)
を記録再生すると共に、2種類の色差信号CR及びCB
はそれぞれ8100DCTブロック(=8100マクロ
ブロック)記録再生する、タイプ2の例(いわゆる3:
1:1)である。また、この実施の形態は、家庭用ディ
ジタルVTR規格DVの1125・60システムにおけ
る、毎フレーム当たり水平方向45マクロブロック、垂
直方向60マクロブロックの計2700マクロブロック
の2倍の5400マクロブロック記録可能な装置とす
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a digital signal recording apparatus and a recording / reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
The description is omitted. In this embodiment, the luminance signal is 2
4300 DCT blocks (= 4050 macro blocks)
And the two types of color difference signals CR and CB
Is a type 2 example (so-called 3:
1: 1). In this embodiment, 5400 macroblocks can be recorded, which is twice the total of 2700 macroblocks of 45 macroblocks in the horizontal direction and 60 macroblocks in the vertical direction per frame in a 1125/60 system of the domestic digital VTR standard DV. Equipment.

【0040】図3において、色差信号CR及びCBは、
分割回路41に供給されて色差信号CR及びCBが1ラ
インおきに交互に間引かれて時系列的に合成された第1
の線順次色差信号と、間引かれた方の色差信号CR及び
CBが1ラインおきに交互に時系列的に合成された第2
の線順次色差信号とにそれぞれ分割された後、選択回路
42に入力される。
In FIG. 3, the color difference signals CR and CB are
The first color difference signals CR and CB which are supplied to the dividing circuit 41 are alternately thinned out every other line and synthesized in time series.
, And the thinned color difference signals CR and CB are alternately and time-sequentially synthesized every other line.
, And is input to the selection circuit 42.

【0041】選択回路42は輝度信号YをDCTブロッ
ク構成回路12に、第1の線順次色差信号をDCTブロ
ック構成回路13にそれぞれ供給し、輝度信号Yを1画
面分の24300DCTブロック分入力し、かつ、色差
信号CR及びCBをそれぞれ4050DCTブロック分
入力し終ると、第2の線順次色差信号を構成する色差信
号CR及びCBをそれぞれDCTブロック構成回路12
及び13に振り分けて入力する。
The selecting circuit 42 supplies the luminance signal Y to the DCT block forming circuit 12, the first line-sequential color difference signal to the DCT block forming circuit 13, and inputs the luminance signal Y for 24300 DCT blocks for one screen. When the input of the color difference signals CR and CB for each of the 4050 DCT blocks is completed, the color difference signals CR and CB constituting the second line-sequential color difference signal are converted to the DCT block configuration circuit 12 respectively.
And 13 and input.

【0042】DCTブロック構成回路12及び13によ
りDCTブロック化された輝度信号と色差信号CR及び
CBは、マクロブロック化回路43に供給されて図4に
示す2つのマクロブロック群51及び52にマクロブロ
ック(MB)化される。すなわち、この実施の形態は、
記録可能な5400マクロブロック(MB)を、各々水
平方向45マクロブロック(MB)、垂直方向60マク
ロブロック(MB)の計2700マクロブロック(M
B)ずつに2分割したマクロブロック群51及び52を
それぞれ縦方向に5分割した領域のうち、各4つの領域
には輝度信号Yの6個のDCTブロックと、CR1及び
CB1で示す各々480画素×540画素からなる40
50DCTブロックのうち色差信号CR及びCBの各1
個のDCTブロックとから構成される1マクロブロック
が、全部で4050マクロブロック(MB)配置される
点は第1の実施の形態と同様である。
The luminance signal and the chrominance signals CR and CB which have been DCT-blocked by the DCT block forming circuits 12 and 13 are supplied to a macro-blocking circuit 43 to be divided into two macro-block groups 51 and 52 shown in FIG. (MB). That is, in this embodiment,
Recordable 5400 macroblocks (MB) are divided into 45 macroblocks (MB) in the horizontal direction and 60 macroblocks (MB) in the vertical direction, totaling 2700 macroblocks (M).
B) The macroblock groups 51 and 52, each of which is divided into two, are each divided into five in the vertical direction. Four regions each include six DCT blocks of the luminance signal Y and 480 pixels each represented by CR1 and CB1. × 40 consisting of 540 pixels
Each one of the color difference signals CR and CB in the 50 DCT block
The same as in the first embodiment is that one macro block composed of DCT blocks is arranged in a total of 4050 macro blocks (MB).

【0043】更に、この第2の実施の形態では、マクロ
ブロック化回路43は第1の実施の形態では間引いて捨
てられていた、図4にCR2及びCB2で示す各々48
0画素×540画素からなる、前記第2の線順次色差信
号の4050DCTブロックを、マクロブロック群51
及び52の各々一つの分割領域53及び54の計108
0マクロブロック(MB)の領域に、CR2及びCB2
のそれぞれから4DCTブロックずつを抽出して1マク
ロブロックを構成し、全部で1012.5(=(405
0+4050)/8)マクロブロックを配置した構成と
する。
Further, in the second embodiment, the macroblocking circuit 43 is thinned out and discarded in the first embodiment.
A 4050 DCT block of the second line-sequential color difference signal composed of 0 pixels × 540 pixels is divided into a macro block group 51
And 52, each of the divided areas 53 and 54 in total 108
CR2 and CB2 in the area of 0 macroblock (MB)
Are extracted from each of the four DCT blocks to form one macroblock, and a total of 1012.5 (= (405
0 + 4050) / 8) A configuration in which macro blocks are arranged.

【0044】このようにマクロブロック化回路43でマ
クロブロック化された輝度信号と色差信号CR及びCB
は、圧縮処理部15に供給されてマクロブロック群51
及び52のそれぞれについて、分割領域53及び54の
マクロブロックを一つ含むように5つのマクロブロック
を抽出してビデオセグメントを構成し、このビデオセグ
メント単位で圧縮処理を行った後、第1の実施の形態と
同様にして回転ヘッドHRにより磁気テープ19に記録
される。
As described above, the luminance signal and the color difference signals CR and CB which have been macroblocked by the macroblocking circuit 43.
Is supplied to the compression processing unit 15 and the macro block group 51
And 52, a video segment is formed by extracting five macroblocks so as to include one macroblock of the divided areas 53 and 54, and after performing compression processing in units of the video segments, the first embodiment It is recorded on the magnetic tape 19 by the rotary head H R by the the same manner as the embodiment.

【0045】また、再生時は、第1の実施の形態と同様
にして回転ヘッドHPにより再生されたディジタル信号
は、図3の誤り訂正復号化回路22からマクロブロック
識別手段44に供給され、ここで入力ディジタル信号が
図4のマクロブロック群51、52の分割領域53及び
54のマクロブロックであるかどうか再生信号に基づき
識別され、分割領域53及び54のマクロブロックでな
いとき(輝度信号を含むマクロブロックであるとき)は
伸張処理部45に入力され、分割領域53及び54のマ
クロブロックであるときは伸張処理部46に入力され
る。
Further, during reproduction, the digital signal reproduced by the first embodiment and the rotary head H P in the same manner is supplied to a macro block recognition means 44 from the error correction decoding circuit 22 of FIG. 3, Here, whether or not the input digital signal is a macroblock of the divided areas 53 and 54 of the macroblock groups 51 and 52 in FIG. 4 is identified based on the reproduced signal, and if the input digital signal is not a macroblock of the divided areas 53 and 54 (including the luminance signal). (If it is a macroblock), it is input to the expansion processing unit 45, and if it is a macroblock of the divided areas 53 and 54, it is input to the expansion processing unit 46.

【0046】伸張処理部45、46でそれぞれ別々に圧
縮処理部15と逆の信号処理が行われて取り出された信
号は、第1の画素並べ替え回路47と第2の画素並べ替
え回路48に供給され、ここで記録時にビデオセグメン
トを作成したときの処理と逆の処理を行って、画素配置
を元に戻し、更に第1の画素並べ替え回路47は各マク
ロブロックを輝度信号データと2種類の色差信号データ
とに戻し、第2の画素並べ替え回路48は各マクロブロ
ックを2種類の色差信号データに戻す。
The signals extracted by the decompression processing sections 45 and 46 being subjected to signal processing reverse to that of the compression processing section 15 separately are sent to a first pixel rearrangement circuit 47 and a second pixel rearrangement circuit 48. In this case, a process reverse to the process performed when the video segment was created at the time of recording is performed to restore the pixel arrangement, and the first pixel rearrangement circuit 47 further divides each macro block into two types of luminance signal data and luminance signal data. , And the second pixel rearranging circuit 48 returns each macroblock to two types of color difference signal data.

【0047】磁気テープ19の走行速度を記録時と同一
値として再生する通常再生時は、回転ヘッドHPが記録
傾斜トラック跡を正確に走査するように制御されるの
で、記録ディジタル信号は1フレームのすべてのマクロ
ブロックが再生される。従って、選択回路49は、上記
の第1の画素並べ替え回路47と第2の画素並べ替え回
路48から取り出された輝度信号と色差信号を選択し、
輝度信号と間引かれていない2種類の色差信号CR及び
CBを出力する。すなわち、通常再生時は3:1:1の
再生ができ、第1の実施の形態に比べてより色再現性を
向上できる。
The normal reproduction for reproducing a running speed of the magnetic tape 19 as a recording time of the same value, since the rotary head H P is controlled so as to accurately scan the recording inclined track mark, recording the digital signal is a frame All macroblocks are played. Accordingly, the selection circuit 49 selects the luminance signal and the color difference signal extracted from the first pixel rearrangement circuit 47 and the second pixel rearrangement circuit 48,
A luminance signal and two types of color difference signals CR and CB which are not thinned out are output. That is, at the time of normal reproduction, reproduction of 3: 1: 1 can be performed, and the color reproducibility can be further improved as compared with the first embodiment.

【0048】一方、磁気テープ19の走行速度を記録時
と異なる値として再生する変速再生時は、回転ヘッドH
Pが記録傾斜トラック跡を横切って走査するので、記録
ディジタル信号は1フレームのすべてのマクロブロック
(シンクブロック)を再生することができない。そこ
で、この実施の形態では、選択回路49は、輝度信号を
含むマクロブロックを伸張して得た画素データを並べ替
える第1の画素並べ替え回路47からのみ輝度信号と間
引かれている2種類の色差信号CR及びCBを選択出力
する。すなわち、変速再生時は3:1:0の再生ができ
る。この3:1:0の再生時は、2種類の色差信号CR
及びCBは、選択回路49の後段で垂直方向の帯域制限
フィルタをかけることで1ラインおきの色差信号を補間
する。
On the other hand, during variable speed reproduction in which the running speed of the magnetic tape 19 is set to a value different from that during recording, the rotating head H
Since P scans across the recording tilt track trace, the recorded digital signal cannot reproduce all macroblocks (sync blocks) of one frame. Therefore, in this embodiment, the selection circuit 49 includes only two types of luminance signals that have been thinned out only from the first pixel rearrangement circuit 47 that rearranges pixel data obtained by expanding a macroblock including a luminance signal. Color difference signals CR and CB are selectively output. That is, at the time of variable-speed reproduction, reproduction of 3: 1: 0 can be performed. At the time of the 3: 1: 0 reproduction, two types of color difference signals CR are used.
And CB interpolate the color difference signal every other line by applying a band limiting filter in the vertical direction at the subsequent stage of the selection circuit 49.

【0049】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。前述したように、この記録再生装置では、最
大5400マクロブロックの記録再生が可能であるのに
対し、輝度信号と2種類の色差信号CRとCBとを3:
1:0で記録再生するときは4050マクロブロックを
記録することとなるので、残り1350(=5400−
4050)マクロブロックは記録容量に空きが生じる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. As described above, this recording / reproducing apparatus can record / reproduce a maximum of 5400 macroblocks, whereas a luminance signal and two kinds of color difference signals CR and CB are:
When recording and reproducing at 1: 0, 4050 macroblocks are recorded, so that the remaining 1350 (= 5400-
4050) The macro block has an empty recording capacity.

【0050】そこで、この実施の形態は、空きとなる1
350マクロブロックを使用して、間引かれた方の2種
類の色差信号CR及びCBも記録する点は第2の実施の
形態と同様である。ただし、第2の実施の形態では、間
引かれた方の2種類の色差信号CR及びCBは101
2.5マクロブロックで記録されるため、空きのマクロ
ブロックとして輝度信号及び色差信号以外のデータ(ダ
ミーデータ)からなるマクロブロックが337.5個残
る。
Therefore, in this embodiment, an empty 1
As in the second embodiment, the two types of color difference signals CR and CB, which are thinned out, are also recorded by using 350 macroblocks. However, in the second embodiment, the two types of color difference signals CR and CB, which are thinned out, are 101
Since the data is recorded in 2.5 macro blocks, 337.5 macro blocks including data (dummy data) other than the luminance signal and the color difference signal remain as empty macro blocks.

【0051】このため、1ビデオセグメントが6個の輝
度信号のDCTブロックと各1個の色差信号のDCTブ
ロックからなるマクロブロックが4個と、8個すべてが
色差信号のDCTブロックからなるマクロブロックが1
個とから構成される場合と、1ビデオセグメントが6個
の輝度信号のDCTブロックと各1個の色差信号のDC
Tブロックからなるマクロブロックが4個と、輝度信号
及び色差信号以外のデータからなるマクロブロック1個
とから構成される場合があり、それらの間では圧縮率が
大きく異なるので、この実施の形態では、圧縮率を平均
化するようにしたものである。
For this reason, one video segment has four macro blocks each including a DCT block of six luminance signals and one DCT block of one color difference signal, and a macro block including eight DCT blocks of color difference signals. Is 1
And one video segment is a DCT block of six luminance signals and a DCT block of one color difference signal.
In some cases, the macroblock is composed of four macroblocks composed of T blocks and one macroblock composed of data other than the luminance signal and the chrominance signal, and the compression ratio is greatly different between them. , The compression ratio is averaged.

【0052】すなわち、この実施の形態では、記録可能
な5400マクロブロック(MB)を、図5に61及び
62でそれぞれ示すように、各々水平方向45マクロブ
ロック(MB)、垂直方向60マクロブロック(MB)
の計2700マクロブロック(MB)ずつに2分割した
とき、領域63と65、領域64と66からなる全部で
1350マクロブロックに、1マクロブロック(MB)
を構成する8DCTブロックのうちの6DCTブロック
67には前記間引かれた方の2種類の色差信号CR、C
Bを例えば3DCTブロックずつ配置し、かつ、残りの
2DCTブロック68はダミーデータとした構成のマク
ロブロックを配置するようにマクロブロック化回路でマ
クロブロック化して記録するものである。
That is, in this embodiment, recordable 5400 macroblocks (MB) are divided into 45 macroblocks in the horizontal direction (MB) and 60 macroblocks in the vertical direction (MB), as indicated by 61 and 62 in FIG. MB)
Divided into 2700 macroblocks (MB) each, a total of 1350 macroblocks consisting of the regions 63 and 65 and the regions 64 and 66, and one macroblock (MB)
Out of the eight DCT blocks 67, the two types of color difference signals CR, C
B is arranged, for example, by 3 DCT blocks, and the remaining 2 DCT blocks 68 are recorded as macroblocks by a macroblocking circuit so as to arrange macroblocks configured as dummy data.

【0053】間引かれた方の2種類の色差信号CR、C
Bは前述したように、4050DCTブロックずつ、全
部で8050DCTブロック存在し、このうちの6DC
Tブロックで1マクロブロックに使用するので、805
0DCTブロックは、1350(=8050/6)マク
ロブロックで記録されることとなる。しかも、この第3
の実施の形態では、同一値のダミーデータが1マクロブ
ロックに2DCTブロック存在するので、DCT演算し
たときにダミーデータが直流成分となり、符号量が最も
少ないので1マクロブロックをすべて色差信号のDCT
ブロックで構成した場合よりも圧縮率を向上することが
でき、これにより符号圧縮に伴う量子化ノイズを軽減で
きる。
The two types of color difference signals CR and C which have been thinned out
B has a total of 8050 DCT blocks, each having 4050 DCT blocks as described above.
Since T blocks are used for one macroblock, 805
The 0DCT block is recorded as a 1350 (= 8050/6) macroblock. And this third
In the embodiment of the present invention, there are two DCT blocks in one macroblock having the same value of dummy data. Therefore, when DCT operation is performed, the dummy data becomes a DC component.
The compression ratio can be improved as compared with the case where it is configured by blocks, so that the quantization noise accompanying code compression can be reduced.

【0054】なお、上記の説明では、1マクロブロック
中の2DCTブロックをダミーデータとして説明した
が、圧縮率は低下するが、1DCTブロックをダミーデ
ータとしてもよい。この場合のブロック構成は図3と同
様になる。
In the above description, 2 DCT blocks in one macro block are described as dummy data. However, although the compression ratio is reduced, 1 DCT block may be used as dummy data. The block configuration in this case is the same as in FIG.

【0055】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、その他種々の変形が可能である。例
えば、3:1:0の記録を行うときに記録される2種類
の色差信号は、以上の実施の形態においては、図6
(B)に示したように、1フレームの画面において隣接
する2ライン毎に交互に間引かれており、各フィールド
では1ライン毎に交互に2種類の色差信号が時系列的に
合成された線順次色差信号とされているが、これに限ら
ず、第1及び第2フィールドのいずれか一方のフィール
ドは一方の種類の色差信号のみとし、他方のフィールド
は他方の種類の色差信号のみとするいわゆる面順次色差
信号としてもよい。同様に、2種類の色差信号を共に一
方のフィールドの色差信号としてもよい。この場合は、
ライン間の相関性が高いので、圧縮効率を向上できる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various other modifications are possible. For example, two types of color difference signals recorded at the time of performing 3: 1: 0 recording are the same as those shown in FIG.
As shown in (B), two adjacent lines are thinned out alternately in one frame screen, and in each field, two types of color difference signals are alternately synthesized time-sequentially for each line. Although the line-sequential color difference signal is used, the present invention is not limited to this. One of the first and second fields is only one type of color difference signal, and the other field is only the other type of color difference signal. A so-called plane-sequential color difference signal may be used. Similarly, the two types of color difference signals may both be used as the color difference signals of one field. in this case,
Since the correlation between lines is high, the compression efficiency can be improved.

【0056】また、前記第2及び第3の実施の形態のよ
うな3:1:1の記録を行う場合、2種類の色差信号C
R及びCBは、フィールド内で垂直方向にサブバンド分
割により2分割し、そのうち低周波数側の分割帯域信号
からなるDCTブロックと6個の輝度信号のDCTブロ
ックでマクロブロックを構成し、高周波数側の分割帯域
信号からなるDCTブロックを集めて、その高周波数分
割帯域色差信号のDCTブロックのみからなるマクロブ
ロックを構成して、記録するようにしてもよい。更に、
第2の実施の形態は、既存の家庭用ディジタルVTRの
HDTV方式のテレビジョン信号用規格の2倍の記録レ
ートのVTRに適用するものとして説明したが、これに
限定されるものではない。
When 3: 1: 1 recording is performed as in the second and third embodiments, two types of color difference signals C are used.
R and CB are divided into two by sub-band division in the vertical direction in the field. Among them, a DCT block composed of a divided band signal on the low frequency side and a DCT block of six luminance signals constitute a macro block, DCT blocks composed of the divided frequency band signals of the high frequency divided band chrominance signal, and a macro block composed of only the DCT blocks of the high frequency divided frequency band color difference signal may be configured and recorded. Furthermore,
The second embodiment has been described as being applied to a VTR having a recording rate twice as high as that of an existing home digital VTR for an HDTV television signal. However, the present invention is not limited to this.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
既存の家庭用ディジタルVTRのHDTV方式のテレビ
ジョン信号用規格における記録可能な1フレームの最大
マクロブロック群と同等のサイズで、輝度信号及び色差
信号によるマクロブロックとダミーデータによるマクロ
ブロックとからなるマクロブロック群が複数順次圧縮処
理部に入力することにより、既存の家庭用ディジタルV
TRの圧縮処理部用回路を利用できると共に、ダミーデ
ータは圧縮処理部による圧縮処理により直流成分とな
り、符号量増加をもたらさないようにしたため、コスト
上昇を極力抑えた構成により、圧縮率低減による量子化
ノイズ低減とも相まって、既存の家庭用ディジタルVT
RのHDTV方式のテレビジョン信号用規格よりも高精
細度の画像を得るような信号記録ができる。
As described above, according to the present invention,
A macro having a size equivalent to the largest recordable macroblock group of one frame in the HDTV television signal standard of the existing home digital VTR, and comprising a macroblock using a luminance signal and a color difference signal and a macroblock using dummy data. When a plurality of blocks are sequentially input to the compression processing section, the existing home digital V
In addition to using the circuit for the compression processing unit of the TR, the dummy data is converted into a DC component by the compression processing by the compression processing unit so that the code amount is not increased. Existing digital VT for home use
Signal recording can be performed so as to obtain an image with higher definition than the standard for the HDTV television signal of R.

【0058】また、本発明によれば、画面内の同じ領域
の輝度信号のDCTブロックと垂直方向に間引いた色差
信号のDCTブロックでマクロブロックを構成している
ので、マクロブロックの符号量を小さくできると共に、
結果的にシンクブロックの長さを抑えることができる。
Also, according to the present invention, since a macroblock is composed of a DCT block of a luminance signal and a DCT block of a chrominance signal thinned in the vertical direction in the same area in the screen, the code amount of the macroblock is reduced. While you can
As a result, the length of the sync block can be reduced.

【0059】また、本発明によれば、色差信号を垂直方
向に間引かないで記録できるため、輝度信号を高精細度
で再生ができ、しかも色再現性を既存の家庭用ディジタ
ルVTRより向上した信号記録ができる。
Further, according to the present invention, since the color difference signal can be recorded without thinning out in the vertical direction, the luminance signal can be reproduced with high definition, and the color reproducibility is improved as compared with the existing home digital VTR. Signal recording is possible.

【0060】また、本発明によれば、2種類の色差信号
をサブバンド分割により2分割し、低周波数側分割帯域
の色差信号を第1の線順次色差信号に代えて用い、高周
波数側分割帯域の色差信号を第2の線順次色差信号に代
えて用いることにより、輝度信号のDCTブロックと共
にマクロブロックを構成する色差信号のDCTブロック
を低周波数側分割帯域の色差信号で構成するようにした
ため、そのシンクブロックのみで画像を構成しても折り
返しが起きないようにできる。
Further, according to the present invention, the two types of color difference signals are divided into two by sub-band division, and the color difference signals in the low frequency side divided band are used in place of the first line-sequential color difference signals, and the high frequency side divided band is used. By using the color difference signal of the band in place of the second line-sequential color difference signal, the DCT block of the color difference signal forming the macroblock together with the DCT block of the luminance signal is constituted by the color difference signal of the lower frequency side divided band. Even if an image is composed only of the sync block, aliasing can be prevented.

【0061】更に、本発明によれば、変速再生時に違和
感のない画像を再生できるため、良好な変速再生画質を
得ることができる。
Further, according to the present invention, it is possible to reproduce an image without a sense of incongruity at the time of variable speed reproduction, so that it is possible to obtain good variable speed reproduction image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明になるディジタル信号記録装置及び記録
再生装置の第1の実施の形態のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a digital signal recording device and a recording / reproducing device according to the present invention.

【図2】図1の装置におけるマクロブロック化の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of macroblock formation in the device of FIG. 1;

【図3】本発明になるディジタル信号記録装置及び記録
再生装置の第2の実施の形態のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a digital signal recording device and a recording / reproducing device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】図3の装置におけるマクロブロック化の説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of macroblock formation in the device of FIG. 3;

【図5】本発明になるディジタル信号記録装置及び記録
再生装置の第3の実施の形態のマクロブロック化の説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of macroblock formation in a digital signal recording device and a recording / reproducing device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来装置における輝度信号と色差信号との画素
配置を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a pixel arrangement of a luminance signal and a color difference signal in a conventional device.

【図7】DCTブロックと画素配置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a DCT block and a pixel arrangement.

【図8】輝度信号と色差信号とのDCTブロックの説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a DCT block of a luminance signal and a color difference signal.

【図9】マクロブロックの一例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an example of a macro block.

【図10】スーパーブロックとマクロブロックの関係を
示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a super block and a macro block.

【図11】記録されるデータのフォーマットの一例を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a format of data to be recorded.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、42 選択回路(マクロブロック化手段) 12、13 DCTブロック構成回路(マクロブロック
化手段) 14a、14b、43 マクロブロック化回路(マクロ
ブロック化手段) 15a、15b、15 圧縮処理部 16 誤り訂正符号化回路(記録手段) 17 変調回路(記録手段) 19 磁気テープ(記録媒体) 21 復調回路 22 誤り訂正復号化回路 23a、23b 伸張処理部 24a、24b 画素並べ替え回路 25、49 選択回路 41 分割回路(マクロブロック化手段) 44 マクロブロック識別手段 45、46 伸張処理部 47 第1の画素並べ替え回路 48 第2の画素並べ替え回路 HR 記録用回転ヘッド(記録手段) HP 再生用回転ヘッド
11, 42 Selection circuit (macroblocking means) 12, 13 DCT block configuration circuit (macroblocking means) 14a, 14b, 43 Macroblocking circuit (macroblocking means) 15a, 15b, 15 Compression processing section 16 Error correction Encoding circuit (recording means) 17 Modulation circuit (recording means) 19 Magnetic tape (recording medium) 21 Demodulation circuit 22 Error correction decoding circuit 23a, 23b Decompression processing section 24a, 24b Pixel rearrangement circuit 25, 49 Selection circuit 41 Division circuit (macro-block means) 44 macro block recognition means 45, 46 decompression processing unit 47 first pixel rearrangement circuit 48 the second pixel rearrangement circuit H R recording rotary head (recording means) H P reproducing rotary head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C053 FA17 FA22 GA11 GA16 GB07 GB15 GB21 GB22 GB26 GB34 HA21 KA08 KA24 KA28 5C059 KK03 KK07 LB01 MA23 MC32 MC34 MC38 ME01 PP14 RC07 RF04 RF09 SS03 SS11 SS16 UA02 UA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C053 FA17 FA22 GA11 GA16 GB07 GB15 GB21 GB22 GB26 GB34 HA21 KA08 KA24 KA28 5C059 KK03 KK07 LB01 MA23 MC32 MC34 MC38 ME01 PP14 RC07 RF04 RF09 SS03 SS11 SS16 UA02 UA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 HDTV方式のテレビジョン信号の輝度
信号に対しては、既存の家庭用ディジタルVTRのHD
TV方式のテレビジョン信号用規格における所定のサン
プリング周波数よりも高い第1のサンプリング周波数
で、前記HDTV方式のテレビジョン信号の2種類の色
差信号については、これら2種類の色差信号からなる線
順次色差信号を前記第1のサンプリング周波数の1/n
(nは2以上の整数)倍の第2のサンプリング周波数
で、それぞれサンプリングして得られた画素が水平方向
j画素、垂直方向k画素(j,kはそれぞれ2以上の整
数)で1DCTブロックを構成し、それぞれ輝度信号の
DCTブロック2n個と前記2種類の色差信号のDCT
ブロック各1個とから1マクロブロックを構成すること
を1フレーム分の前記HDTV方式のテレビジョン信号
に対して行うと共に、少なくとも同じDCTブロックを
構成するデータが同一値のダミーデータによる画素に基
づいて、前記マクロブロックと同様のサイズのマクロブ
ロックを構成し、前記既存の家庭用ディジタルVTRの
HDTV方式のテレビジョン信号用規格における記録可
能な1フレームの最大マクロブロック群と同等のサイズ
で、前記輝度信号及び色差信号によるマクロブロックと
前記ダミーデータによるマクロブロックとからなるマク
ロブロック群を複数作成するマクロブロック化手段と、 前記複数のマクロブロック群から、前記ダミーデータに
よるマクロブロックを一つ含むように複数のマクロブロ
ックを抽出して符号量制御の単位であるビデオセグメン
トを構成し、このビデオセグメント単位で圧縮処理する
圧縮処理部と、 前記圧縮処理部により圧縮処理されて得られた符号化デ
ータを、前記マクロブロックを構成するDCTブロック
のDCT係数の直流成分と少なくとも低域の交流成分と
を1つのシンクブロックに格納して記録媒体に記録する
記録手段とを有することを特徴とするディジタル信号記
録装置。
An HDTV of a conventional home digital VTR is used for a luminance signal of an HDTV television signal.
At a first sampling frequency higher than a predetermined sampling frequency in the TV signal standard of the TV system, two types of color difference signals of the HDTV system television signal are line-sequential color difference signals composed of these two types of color difference signals. The signal is 1 / n of the first sampling frequency.
(N is an integer of 2 or more) times the second sampling frequency, and a pixel obtained by sampling is a j-pixel in the horizontal direction and a k-pixel in the vertical direction (j and k are each an integer of 2 or more) to form one DCT block. And 2n DCT blocks of luminance signals and DCT blocks of the two types of color difference signals, respectively.
Constructing one macro block from each one block is performed for one frame of the HDTV television signal, and at least data constituting the same DCT block is based on pixels of dummy data having the same value. A macroblock having the same size as the macroblock, and having the same size as the largest macroblock group of one recordable frame in the HDTV television signal standard of the existing home digital VTR, and Macroblock generating means for creating a plurality of macroblock groups each including a macroblock based on a signal and a color difference signal and a macroblock based on the dummy data; and including one macroblock based on the dummy data from the plurality of macroblock groups. Extract multiple macroblocks and add A compression processing unit that forms a video segment that is a unit of volume control, and performs compression processing on a video segment basis; and a coded data obtained by the compression processing performed by the compression processing unit is converted into a DCT that forms the macroblock. A digital signal recording apparatus, comprising: recording means for storing a DC component of a DCT coefficient of a block and at least a low-frequency AC component in one sync block and recording the same on a recording medium.
【請求項2】 HDTV方式のテレビジョン信号の輝度
信号に対しては、所定の第1のサンプリング周波数で、
前記HDTV方式のテレビジョン信号の2種類の色差信
号については、これら2種類の色差信号からなる第1の
線順次色差信号を前記第1のサンプリング周波数の1/
n(nは2以上の整数)倍の第2のサンプリング周波数
で、それぞれサンプリングして得られた画素が水平方向
j画素、垂直方向k画素(j,kはそれぞれ2以上の整
数)で1DCTブロックを構成し、それぞれ輝度信号の
DCTブロック2n個と前記2種類の色差信号のDCT
ブロック各1個とから1マクロブロックを構成すること
を1フレーム分の前記HDTV方式のテレビジョン信号
に対して行うと共に、前記第1の線順次色差信号を構成
していない間引かれた方の2種類の前記色差信号からな
る第2の線順次色差信号を前記第2のサンプリング周波
数で、サンプリングして得られた画素が水平方向j画
素、垂直方向k画素(j,kはそれぞれ2以上の整数)
で1DCTブロックを構成し、その第2の線順次色差信
号のみによるDCTブロックの複数個から前記輝度信号
及び第1の線順次色差信号のマクロブロックと同じサイ
ズの1マクロブロックを構成することを1フレーム分の
前記HDTV方式のテレビジョン信号に対して行うマク
ロブロック化手段と、 前記マクロブロック化手段により作成されたマクロブロ
ック群から、前記第2の線順次色差信号によるマクロブ
ロックを一つ含むように複数のマクロブロックを抽出し
て符号量制御の単位であるビデオセグメントを構成し、
このビデオセグメント単位で圧縮処理する圧縮処理部
と、 前記圧縮処理部により圧縮処理されて得られた符号化デ
ータを、前記マクロブロックを構成するDCTブロック
のDCT係数の直流成分と少なくとも低域の交流成分と
を1つのシンクブロックに格納して記録媒体に記録する
記録手段とを有することを特徴とするディジタル信号記
録装置。
2. For a luminance signal of an HDTV television signal, at a predetermined first sampling frequency,
Regarding the two kinds of color difference signals of the HDTV television signal, a first line-sequential color difference signal composed of these two kinds of color difference signals is divided by 1/1 of the first sampling frequency.
At a second sampling frequency of n (n is an integer of 2 or more) times, each pixel obtained by sampling is a j-pixel in the horizontal direction and a k-pixel in the vertical direction (j and k are each an integer of 2 or more) and 1 DCT block. And 2n DCT blocks of the luminance signal and the DCT blocks of the two types of color difference signals, respectively.
Constructing one macro block from each one of the blocks is performed on the HDTV television signal for one frame, and the thinned one that does not constitute the first line-sequential color difference signal is used. Pixels obtained by sampling a second line-sequential color difference signal composed of the two types of color difference signals at the second sampling frequency are j pixels in the horizontal direction and k pixels in the vertical direction (j and k are two or more, respectively). integer)
To form one DCT block, and to construct one macroblock of the same size as the macroblock of the luminance signal and the first line-sequential color-difference signal from a plurality of DCT blocks using only the second line-sequential color-difference signal. Macroblocking means for performing the HDTV television signal for a frame; and one macroblock based on the second line-sequential color difference signal from a macroblock group created by the macroblocking means. To extract a plurality of macroblocks to form a video segment that is a unit of code amount control,
A compression processing unit that performs compression processing on a video segment basis; and encodes the coded data obtained by performing the compression processing by the compression processing unit with at least a low-frequency AC component and a DC component of a DCT coefficient of a DCT block that forms the macroblock. Recording means for storing the components in one sync block and recording the components in a recording medium.
【請求項3】 前記マクロブロック化手段は、前記第2
の線順次色差信号によるマクロブロックとして、少なく
とも同じDCTブロックを構成するデータが同一値のダ
ミーデータによるDCTブロックを1個又は2個と、前
記第2の線順次色差信号による複数のDCTブロックと
から構成することを特徴とする請求項2記載のディジタ
ル信号記録装置。
3. The method according to claim 2, wherein the macroblocking means comprises:
As one macro block based on the line-sequential color difference signal, at least one or two DCT blocks based on dummy data having the same value as the data constituting the same DCT block, and a plurality of DCT blocks based on the second line-sequential color difference signal. 3. The digital signal recording apparatus according to claim 2, wherein the apparatus is configured.
【請求項4】 前記マクロブロック化手段は、前記2種
類の色差信号がフィールド毎に切り替えられて時系列的
に合成された面順次色差信号又は同一フィールドの色差
信号を、前記線順次色差信号に代えて用いることを特徴
とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載のディジ
タル信号記録装置。
4. The macroblock converting means converts the two types of color difference signals, which are switched in a field-by-field manner and are combined in a time-sequential manner, to a line-sequential color difference signal or a color difference signal of the same field. 4. The digital signal recording device according to claim 1, wherein the digital signal recording device is used in place of the digital signal recording device.
【請求項5】 前記マクロブロック化手段は、前記2種
類の色差信号をサブバンド分割により2分割し、低周波
数側分割帯域の色差信号を前記第1の線順次色差信号に
代えて用い、高周波数側分割帯域の色差信号を前記第2
の線順次色差信号に代えて用いることを特徴とする請求
項2又は3記載のディジタル信号記録装置。
5. The macroblock dividing means divides the two types of color difference signals into two by sub-band division, uses a color difference signal of a lower frequency side divided band in place of the first line-sequential color difference signal, The color difference signal of the frequency side divided band is
4. A digital signal recording apparatus according to claim 2, wherein said digital signal recording apparatus is used in place of said line sequential color difference signal.
【請求項6】 請求項2記載のディジタル信号記録装置
により記録された記録媒体の変速再生時に、前記複数の
マクロブロック群から前記第2の線順次色差信号による
マクロブロック以外のマクロブロックに対して画素並べ
替え処理を行い前記輝度信号と2種類の色差信号の再生
を行い、該2種類の再生色差信号についてはライン補間
を行うことを特徴とするディジタル信号記録再生装置。
6. A variable-rate reproduction of a recording medium recorded by the digital signal recording apparatus according to claim 2, wherein the plurality of macroblock groups are used for a macroblock other than a macroblock based on the second line-sequential color difference signal. A digital signal recording / reproducing apparatus, which performs pixel rearrangement processing to reproduce the luminance signal and two types of color difference signals, and performs line interpolation for the two types of reproduced color difference signals.
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