JP2000184393A - ディジタル信号記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １フレームを構成する走査線数が７２０本で
フレーム周波数が６０Ｈｚである映像信号を記録するデ
ィジタルＶＴＲを提供する。 【解決手段】 マクロブロック並べ替え部４は、マクロ
ブロック化部３から入力される１フレーム当たり水平方
向８０個×垂直方向４５個のマクロブロック配列を水平
方向９０個×垂直方向４０個のマクロブロック配列に並
び替えて出力する。変形マクロブロック形成部５では、
マクロブロック化部から入力される６個のＤＣＴブロッ
クからなる４個のマクロブロックを８個のＤＣＴブロッ
クからなる３個の変換マクロブロックにして出力する。
変換マクロブロック並べ替え部では、１フレーム当たり
水平方向９０個×垂直方向３０個の変換マクロブロック
配列を水平方向４５個×垂直方向６０個の変換マクロブ
ロック配列に並び替えて圧縮符号化部７ａ、７ｂにフレ
ーム単位で振り分けて出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号等を圧縮
符号化して得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に関する。

【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、映像信
号等を圧縮符号化して得られたディジタル信号を、上記
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
して磁気テープに記録する、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。

【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、ＮＴＳＣ
方式等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 ofDigit
al VCR for Consumer-use(Jul.1993)）。

【0004】上記の規格「ＤＶ」の概要について説明する。
上記家庭用ディジタルＶＴＲで記録再生可能な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本でフレーム周波数が
３０Ｈｚの方式（以下、１１２５ｉ・３０システムと記
す）と、走査線数が１２５０本でフレーム周波数が２５
Ｈｚの方式（以下、１２５０ｉ・２５システムと記す）
とがある。

【0005】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ＣＢ）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。

【0006】例えば、１１２５ｉ・３０システムの輝度信号
Ｙのサンプリング周波数は４０．５ＭＨｚであり、図１
０（Ａ）に示す如き画素配置とされ、一方、色差信号Ｃ
Ｒ及びＣＢの各サンプリング周波数は１３．５ＭＨＺで
あり、図１０（Ｂ）に示すように、輝度信号Ｙ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
及びＣＢの各画素は線順次で配置される。

【0007】輝度信号Ｙの垂直方向８画素、水平方向８画素
（即ち、８×８画素）は、図１１に示すように、ＤＣＴ
（離散コサイン変換）の単位ブロック（ＤＣＴブロッ
ク）を構成する。１１２５ｉ・３０システムでは、１フ
レームの水平方向の輝度信号Ｙの画素数が１００８個で
あるので、図１２（Ａ）に示すように、水平方向のＤＣ
Ｔブロックは１２６（＝１００８／８）個で構成され
る。

【0008】また、色差信号ＣＲ及びＣＢについても同様に
ＤＣＴブロックが構成され、１１２５ｉ・３０システム
では、１フレームの色差信号ＣＲ及びＣＢの水平画素数
が各３３６個であるので、図１２（Ｂ）に示すように、
水平方向のＤＣＴブロックは各４２（＝３３６／８）個
で構成される。そして、輝度信号の１フレームの垂直方
向のＤＣＴブロック数は１１２５ｉ・３０システムでは
１２８個、色差信号ＣＲ及びＣＢでは各６４個である。

【0009】更に、図１３（Ａ）に示すように、画面内で水
平方向に３個、垂直方向に２個隣接する６個の輝度信号
ＹのＤＣＴブロックＤＣＴ０〜ＤＣＴ５と、これらのＤ
ＣＴブロックと画面内で同一位置を成す１個の色差信号
ＣＲのＤＣＴブロックＤＣＴ６、そして１個の色差信号
ＣＢのＤＣＴブロックＤＣＴ７とによる全部で８個のＤ
ＣＴブロックでマクロブロックが構成される。また、図
１３（Ｂ）は１マクロブロック内での各ＤＣＴブロック
の配列を示すものである。

【0010】このようなマクロブロック処理により、１フレ
ーム当たり１６１２８（水平方向１２６×垂直方向１２
８）個の輝度信号ＹのＤＣＴブロック、２６８８（水平
方向４２×垂直方向６４）個の色差信号ＣＲのＤＣＴブ
ロック、２６８８（水平方向４２×垂直方向６４）個の
色差信号ＣＢのＤＣＴブロックで、図１４（Ａ）に示す
如く２６８８（水平方向４２×垂直方向６４）個のマク
ロブロックが形成される。

【0011】そして、この２６８８個のマクロブロックに１
２個のダミーブロックが加えられた後に、図１４（Ｂ）
に示す如くマクロブロックの配列が並べ替えられ、この
並べ替えられた１フレーム当たり２７００個（水平方向
４５×垂直方向６４）のマクロブロックが圧縮符号化さ
せる。

【0012】圧縮符号化では、まず、図１５に示すように、
垂直方向３個、水平方向９個の合計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。ＤＣ
Ｔ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
メントに割り当れ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ことがないように行われ
る。

【0013】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ＳＴＡ等）と共に図１６
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ＩＤコード及び誤り訂正符号
等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
前のフレーム等のデータを使用してデータを置き換える
ことを示す。

【0014】１ビデオセグメント（５マクロブロック）の情
報は、５シンクブロックに格納される。図１６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Ｙ
のＤＣＴブロックのデータ領域、ＣＲ及びＣＢはそれぞ
れ１マクロブロックを構成する色差信号ＣＲ及びＣＢの
ＤＣＴブロックのデータ領域であり、ＤＣは直流成分、
ＡＣは交流成分を示す。

【0015】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。

【0016】

【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、１１２５ｉ・３０シ
ステムの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、これを再生しているが、ＨＤ
ＴＶ方式のテレビジョン信号には１１２５ｉ・３０シス
テムあるいは１２５０ｉ・２５システムのいずれの方式
とも異なるプログレッシブ走査によるＨＤＴＶ方式が存
在する。

【0017】即ち、１フレームを構成する走査線数が７２０
本でフレーム周波数が６０Ｈｚ（以下、７２０ｐ・６０
システムと記す）であるＨＤＴＶ方式も存在するが、業
務用ディジタルＶＴＲでは、このような７２０ｐ・６０
システムよりなるＨＤＴＶ方式にも対応する必要があ
る。

【0018】ここで、１１２５ｉ・３０システムまたは１２
５０ｉ・２５システムと７２０ｐ・６０システムとを比
較すると、１フレームを構成する走査線数、各走査線を
サンプリングした際の１ライン当たりの画素数に大きな
違いがあり、通常、７２０ｐ・６０システムのＨＤＴＶ
方式の信号を記録するディジタルＶＴＲでは、家庭用デ
ィジタルＶＴＲで使用される圧縮符号化回路とは異なる
圧縮符号化回路が必要となる。

【0019】ところが、業務用ディジタルＶＴＲは、家庭用
ディジタルＶＴＲと比較して製造台数が非常に少ないの
が一般的であり、セットを構成するＩＣの開発費用やＩ
Ｃ製造単価が高くなりがちである。従って、上記の如く
業務用ディジタルＶＴＲでは、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
しい。

【0020】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、家
庭用ディジタルＶＴＲで記録できる１１２５ｉ・３０シ
ステムあるいは１２５０ｉ・２５システムのＨＤＴＶ方
式のテレビジョン信号とは異なる７２０ｐ・６０システ
ムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧縮符号化して
記録し得るディジタル信号記録装置の提供を目的とし、
また、他の目的は、安価な構成で７２０ｐ・６０システ
ムのＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を圧縮符号化して
記録し得るディジタル信号記録装置を提供することにあ
る。

【0021】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号記録装置は、１フレームを構成する走査線数がｎ本
でフレーム周波数がｆＨｚである映像信号から、輝度信
号に対しては水平Ｍ画素×垂直Ｎ画素を、２種類の色差
信号に対しては水平Ｐ画素×垂直Ｑ画素を取り出して得
た画素が入力され、前記輝度信号及び２種類の色差信号
に対してそれぞれフレーム内の水平方向ｈ画素、垂直方
向ｖ画素で直交変換ブロックを形成する直交変換ブロッ
ク化部と、前記直交変換ブロック化部にてブロック化さ
れた輝度信号の直交変換ブロックＡ個と、２種類の色差
信号の直交変換ブロック各Ｂ個とからなる合計Ａ＋２・
Ｂ個の直交変換ブロックにて１マクロブロックを形成す
るマクロブロック化部と、前記マクロブロック化部にて
形成されたＣ個のマクロブロックを１つの変換単位とし
て、前記Ｃ個のマクロブロックのうちのいずれか１個の
マクロブロックにおけるＡ＋２・Ｂ個の直交変換ブロッ
クをＤ個ずつ、全部で（Ａ＋２・Ｂ）／Ｄに分割し、分
割された各Ｄ個ずつの直交変換ブロックと前記Ｃ個のマ
クロブロックのうちの残りＣ−１個のマクロブロックに
おける各Ａ＋２・Ｂ個の直交変換ブロックとにより変換
マクロブロックＥ個を得る変換マクロブロック形成部と
を少なくとも備え、前記変換マクロブロック形成部にて
変換された変換マクロブロックを圧縮符号化して磁気テ
ープに記録することを特徴とするものである。

【0022】また、本発明に係るディジタル信号記録装置に
おける前記変換マクロブロック形成部は、Ｄ個ずつ、全
部で（Ａ＋２・Ｂ）／Ｄに分割する前記マクロブロック
の画面内の位置を、時間的に連続するフレームとで変化
させて前記変換マクロブロックを得ることを特徴とする
ものであり、また、前記変換マクロブロック形成部にて
変換された変換マクロブロックを少なくとも変換マクロ
ブロックの単位で第１及び第２の経路に分配して出力す
る変換マクロブロック分配出力部と、前記第１の経路に
おける変換マクロブロックに圧縮符号化を行う第１の圧
縮符号化部と、前記第２の経路における変換マクロブロ
ックに圧縮符号化を行う第２の圧縮符号化部と、前記第
１及び第２の圧縮符号化部にて圧縮符号化された第１の
圧縮信号及び第２の圧縮信号を磁気テープに記録する記
録部とを備えたことを特徴とするものである。

【0023】また、本発明に係るディジタル信号記録装置に
おける前記変換マクロブロック形成部は、１フレーム当
たり２７００個の変換マクロブロックを形成して出力
し、前記第１及び第２の圧縮符号化部は、１フレーム当
たり２７００個の変換マクロブロックを１秒間に３０フ
レーム分ずつそれぞれ圧縮符号化することを特徴とする
ものであり、前記ｎ＝７２０、ｆ＝６０、Ｍ＝１２８
０、Ｎ＝７２０、Ｐ＝６４０、Ｑ＝３６０、ｈ＝ｖ＝
８、Ａ＝４、Ｂ＝１、Ｃ＝４、Ｄ＝２、Ｅ＝３であるこ
とを特徴とするものである。

【0024】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディジタル信
号記録装置の実施例について、図面を参照しながら説明
する。図１は、本発明に係るディジタル信号記録装置を
説明するためのブロック図であり、既に説明した１１２
５ｉ・３０システムよりなるＨＤＴＶ方式のテレビジョ
ン信号を記録するための家庭用ディジタルＶＴＲで使用
される圧縮符号化回路を流用して、７２０ｐ・６０シス
テムであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号を記録でき
るようにしたことを特徴とする。

【0025】また、本発明に係るディジタル信号記録装置
は、その記録レートを、上記家庭用ディジタルＶＴＲの
記録レートの２倍である１００Ｍｂｐｓとし、輝度信号
Ｙのライン当たりの画素数１２８０、フレーム当たりの
有効ライン数７２０（いわゆる１２８０×７２０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６４０、フレーム当たりの有効ライン数３６０
（いわゆる６４０×３６０画素）の信号を記録する。

【0026】また、本発明に係るディジタル信号記録装置で
は、輝度信号Ｙのサンプリング周波数を７４．２５ＭＨ
ｚとしているのに対し色差信号ＣＲ及びＣＢの各サンプ
リング周波数をその１／２倍である３７．１２５ＭＨｚ
とし、更に色差信号ＣＲ及びＣＢに関してはフレーム内
で垂直方向に１／２に間引いた、いわゆる２２：１１：
０ｐの信号を扱うことにより高画質な記録再生を行って
いる。

【0027】図１に戻り説明すると、１は上記７２０ｐ・６
０システムであるＨＤＴＶ方式のテレビジョン信号が輝
度信号Ｙに関しては１フレーム当たり１２８０×７２０
画素にサンプリングされて入力され、色差信号ＣＲ及び
ＣＲに関しては１フレーム当たり各６４０×３６０画素
にサンプリングされて入力される画像入力部、２は画像
入力部１からの輝度信号Ｙ、そして色差信号ＣＲ及びＣ
Ｂを８×８画素よりなるＤＣＴブロックに変換するＤＣ
Ｔブロック化部２である。

【0028】そして、マクロブロック化部３には、ＤＣＴブ
ロック化部２からの各ＤＣＴブロックが入力され、図２
（Ａ）に示すように、画面内で水平方向に２個、垂直方
向に２個隣接する４個の輝度信号のＤＣＴブロックＤＣ
Ｔ０〜ＤＣＴ３と、これらのＤＣＴブロックと画面内で
同一位置を成す１個の色差信号ＣＲのＤＣＴブロックＤ
ＣＴ４、そして１個の色差信号ＣＢのＤＣＴブロック５
とによる全部で６個のＤＣＴブロックでマクロブロック
が構成される。また、マクロブロック内においてＤＣＴ
０〜ＤＣＴ５は、図２（Ｂ）の如く配列される。

【0029】このようなマクロブロック化処理が１フレーム
分の映像信号に対して行われると、次にマクロブロック
並べ替え部４にてこれらのマクロブロックの並べ替えが
行われる。ここで、マクロブロック並べ替え部４には、
フレーム検出パルスが入力されており、１フレーム毎に
タイプ１の並べ替えとタイプ２の並べ替えとが切り換え
られて出力される。

【0030】図３（Ａ）及び図４（Ａ）はマクロブロック化
部３の出力する１フレーム分のマクロブロックの配列を
示すものであり、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）は、マクロ
ブロック並べ替え部４にて並べ替えられた１フレーム分
のマクロブロックの配列を示すものである。

【0031】図３で示されるタイプ１の並べ替えでは、画面
下側の水平方向８０×垂直方向５（＝４００）のマクロ
ブロックが画面右側に並べ替えられ、水平方向９０×垂
直方向４０（＝３６００）のマクロブロック配列とされ
る。また、図４で示されるタイプ２の並べ替えでは、画
面上側の水平方向８０×垂直方向５（＝４００）のマク
ロブロックが画面左側に並べ替えられ、水平方向９０×
垂直方向４０（＝３６００）のマクロブロック配列とさ
れる。

【0032】このようにして、図３（Ｂ）あるいは図４
（Ｂ）で示される如く並べ替えられた１フレーム分の映
像信号は、変換マクロブロック形成部５にてマクロブロ
ックの変換が行われる。ここで、マクロブロック化部３
で形成されるマクロブロックと図１３で示した家庭用デ
ィジタルＶＴＲの内部で形成されるマクロブロックとを
比較すると、マクロブロック化部３では全部で６つのＤ
ＣＴブロックでマクロブロックを構成しているのに対
し、家庭用ディジタルＶＴＲの内部では全部で８つのＤ
ＣＴブロックでマクロブロックを構成している。

【0033】従って、変換マクロブロック形成部５では、マ
クロブロック並べ替え部４から出力された４マクロブロ
ック（＝２４ＤＣＴブロック）を８つのＤＣＴブロック
で構成される３つの変換マクロブロックに変換して出力
する。図５は、６つのＤＣＴブロックにより構成される
４つのマクロブロックから、８つのＤＣＴブロックによ
り構成される３つの変換マクロブロックを得る方法を示
す図であり、図５（Ａ）は、６つのＤＣＴブロックによ
り構成される４つのマクロブロックを示しており、図５
（Ｂ）は、８つのＤＣＴブロックにより構成される３つ
の変換マクロブロックを示している。

【0034】このように、図５（Ａ）で示す６つのＤＣＴブ
ロックにより構成される４つのマクロブロックが組み合
わせられ、このうちの１つのマクロブロックにおける６
つのＤＣＴブロックが２つずつ、全部で３つに分割され
た後に各残りのマクロブロックに分割された２つずつの
ＤＣＴブロックが加えられて３つの変換マクロブロック
が形成される。なお、変換マクロブロック形成部５にも
またフレーム検出パルスが入力されており、１フレーム
毎にタイプ１の変換とタイプ２の変換とが切り換えられ
て出力される。

【0035】ここで、図６（Ａ）はマクロブロック並べ替え
部４でタイプ１の並べ替えが行われたマクロブロックの
配列、図６（Ｂ）はこれらのマクロブロックに対してタ
イプ１の変換を行い、８つのＤＣＴブロックにより構成
される３つの変換マクロブロックを得た状態を示す図で
ある。

【0036】また、図７（Ａ）はマクロブロック並べ替え部
４でタイプ２の並べ替えが行われたマクロブロックの配
列、図７（Ｂ）はこれらのマクロブロックに対してタイ
プ２の変換を行い、８つのＤＣＴブロックにより構成さ
れる３つの変換マクロブロックを得た状態を示す図であ
る。

【0037】図６または図７における、各マクロブロックを
マトリクスＭ_x,yで示した場合、図６におけるタイプ１
の変換では、ｘ≧３０である各マクロブロックにおける
６つのＤＣＴブロックがそれぞれ２つずつに分割され
る。そしてｉ、ｊをそれぞれ変数とした場合、Ｍ_3i,j、
Ｍ_3i+1,j、Ｍ_3i+2,j、Ｍ_i+30,j（但し、０≦ｉ≦９、０
≦ｊ≦８９とする）の４つのマクロブロックが組み合わ
されて８つのＤＣＴブロックにより構成される３つの変
換マクロブロックが形成される。

【0038】例えば、ｉ＝０、ｊ＝０とした場合、Ｍ_0,0、
Ｍ_1,0、Ｍ_2,0、Ｍ_30,0の４つのマクロブロックが組み合
わされて、Ｍ_30,0を構成する６つのＤＣＴブロックが２
つずつ、全部で３つに分割された後に、Ｍ_0,0、Ｍ_1,0、
Ｍ_2,0の各マクロブロックに分割された２つずつのＤＣ
Ｔブロックが加えられて３つの変換マクロブロックが形
成される。

【0039】また、ｉ＝１、ｊ＝０とした場合、Ｍ_3,0、Ｍ
_4,0、Ｍ_5,0、Ｍ_31,0の４つのマクロブロックが組み合わ
されて、Ｍ_31,0を構成する６つのＤＣＴブロックが２つ
ずつ、全部で３つに分割されてた後に、Ｍ_3,0、Ｍ_4,0、
Ｍ_5,0、の各マクロブロックに分割された２つずつのＤ
ＣＴブロックが加えられて３つの変換マクロブロックが
形成される。

【0040】一方、図７におけるタイプ２の変換では、ｘ≦
９であるマクロブロックにおける６つのＤＣＴブロック
がそれぞれ２つずつに分割される。そして、Ｍ_i,j、Ｍ_3
i+10,j、Ｍ_3i+11,j、Ｍ_3i+12,j（但し、０≦ｉ≦９、０
≦ｊ≦８９とする）の４つのマクロブロックが組み合わ
されて８つのＤＣＴブロックにより構成される３つの変
換マクロブロックが形成される。

【0041】例えば、ｉ＝０、ｊ＝０とした場合、Ｍ_0,0、
Ｍ_10,0、Ｍ_11,0、Ｍ_12,0の４つのマクロブロックが組み
合わされて、Ｍ_0,0を構成する６つのＤＣＴブロックが
２つずつ、全部で３つに分割された後に、Ｍ_10,0、Ｍ
_11,0、Ｍ_12,0の各マクロブロックに分割された２つずつ
のＤＣＴブロックが加えられて３つの変換マクロブロッ
クが形成される。

【0042】また、ｉ＝１、ｊ＝０とした場合、Ｍ_1,0、Ｍ
_13,0、Ｍ_14,0、Ｍ_15,0の４つのマクロブロックが組み合
わされて、Ｍ_1,0を構成する６つのＤＣＴブロックが２
つずつ、全部で３つに分割された後に、Ｍ_13,0、
Ｍ_14,0、Ｍ_15,0の各マクロブロックに分割された２つず
つのＤＣＴブロックが加えられて３つの変換マクロブロ
ックが形成される。

【0043】このように、マクロブロック並べ替え部４でタ
イプ１の並べ替えを行った場合には、変換マクロブロッ
ク形成部５でタイプ１の変換を行い、マクロブロック並
べ替え部４でタイプ２の並べ替えを行った場合には、変
換マクロブロック形成部５でタイプ２の変換を行って、
８つのＤＣＴブロックにより構成される変換マクロブロ
ックが形成される。そして、このように並べ替え及び変
換方法を１フレーム毎に切り換えることにより、良好な
変速再生を行うことが可能となる。

【0044】即ち、図６（Ａ）で示すｘ≧３０である領域の
マクロブロック、そして図７（Ａ）で示すｘ≦９である
領域のマクロブロックは、その内部の各ＤＣＴブロック
が３つに分割されて、これら３つに分割された２つずつ
のＤＣＴブロックが異なる変換マクロブロック内に格納
されることになるため、後述の如くこれら分割されたＤ
ＣＴブロック同士は同一のシンクブロックとして記録さ
れない。従って、これらの領域のマクロブロックは、変
速再生時に映像信号を再現することが不可能となるが、
このような１フレーム毎の並べ替え及び変換方法の切り
換えを行うことにより、前後のフレームデータで再現で
きなかったデータを補うことが可能となり、画面全域に
わたる映像信号を得ることができる。

【0045】図８は、変換マクロブロック形成部５における
動作を流れ図で示すものである。フレーム検出パルスが
変換マクロブロック形成部５に入力されると（Ｆ１０
１）、変換マクロブロック形成部５は、このフレーム検
出パルスに基づき、奇数フレームに対しては既に説明し
たタイプ１の変換（Ｆ１０３〜Ｆ１０５）を行う一方、
偶数フレームに対しては既に説明したタイプ２の変換
（Ｆ１０６〜Ｆ１０８）を行い、６つのＤＣＴブロック
よりなる４つのマクロブロックから８つのＤＣＴブロッ
クよりなる３つの変換マクロブロックを得る（Ｆ１０
９）。そして、この変換処理を画面全体にわたり行い、
変換マクロブロックを変換マクロブロック並べ替え部６
に出力する。

【0046】そして、変換マクロブロック並べ替え部６で
は、変換マクロブロック形成部５から出力される水平方
向９０×垂直方向３０（＝２７００）の変換マクロブロ
ックの配列を、その水平方向を２つに分割して垂直方向
に配列することにより図９に示す如く水平方向４５×垂
直方向６０（＝２７００）の変換マクロブロック配列に
並び替える。

【0047】ここで、フレーム検出パルスは、変換マクロブ
ロック並び替え部６にもまた入力されており、変換マク
ロブロック並び替え部６は、並び替えを終えた変換マク
ロブロック配列を１フレーム毎に圧縮符号化部７ａと圧
縮符号化部７ｂとに切り換えて出力する。

【0048】このような切り換え処理により、マクロブロッ
ク並び替え部４及び変換マクロブロック形成部５におい
てタイプ１の並べ替え及び変換をした偶数フレームの変
換マクロブロック配列が圧縮符号化部７ａに出力され、
また、マクロブロック並び替え部４及び変換マクロブロ
ック形成部５においてタイプ２の並べ替え及び変換をし
た奇数フレームの変換マクロブロック配列が圧縮符号化
部７ｂに出力される。

【0049】圧縮符号化部７ａ及び７ｂは、家庭用ディジタ
ルＶＴＲで使用される圧縮符号化回路をそれぞれ１つず
つ使用することにより、水平方向４５×垂直方向６０
（＝２７００）の変換マクロブロックに対して１秒間に
各３０フレームずつ圧縮符号化をすることができる。

【0050】この圧縮符号化では、図１５を用いて説明した
方法と同様に、垂直方向３個、水平方向９個の合計２７
個の変換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、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変換マクロブロックが１個
ずつ取り出された後に、全部で５つの変換マクロブロッ
クで構成される１ビデオセグメントの情報量がほぼ一定
となるよう圧縮符号化されて、５つのシンクブロックに
格納される。

【0051】そして、圧縮符号化部７ａ及び７ｂで圧縮符号
化された各映像信号は、所定の誤り訂正符号が付される
と共に、同期信号やＩＤなどが付加され、トラック生成
部８ａ及び８ｂにて磁気テープ上に映像信号を記録する
際のトラック単位の記録信号が生成される。そして、ト
ラック生成部８ａ及び８ｂからの記録信号は、所定の記
録処理が施された後に記録部９で磁気テープに記録され
る。

【0052】以上の記録処理により、家庭用ディジタルＶＴ
Ｒで使用される圧縮符号化回路を２つ使用することによ
り、７２０ｐ・６０システムであるＨＤＴＶ方式のテレ
ビジョン信号を圧縮符号化し、このテレビジョン信号を
１００Ｍｂｐｓの記録レートの信号として磁気テープに
記録することが可能となる。

【0053】なお、以上の実施例では、ＤＣＴブロック化部
２にてＤＣＴブロックを形成した後にマクロブロックを
構成した例を示したが、一般的に知られているように、
ＤＣＴブロック化の処理は圧縮符号化を行うまでの任意
の処理工程にて行えることは言うまでもない。

【発明の効果】本発明に係るディジタル信号記録装置
は、走査線が７２０本でフレーム周波数が６０Ｈｚであ
るＨＤＴＶ方式の映像信号が入力された場合に、この映
像信号をサンプリングして得た６個のＤＣＴブロックか
らなる４個のマクロブロックを８個のＤＣＴブロックか
らなる３個の変換マクロブロックに変換して出力するた
め、家庭用ディジタルＶＴＲで使用される圧縮符号化回
路を利用することで、高画質且つ低コストなディジタル
信号記録装置を提供できるという効果を奏する。

【0054】また、偶数フレームと奇数フレームとでは、画
面内の異なる位置の４個のマクロブロックを組み合わせ
て３個のマクロブロックを得ているため、良好な変速再
生を行うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル信号記録装置を説明す
るためのブロック図である。

【図２】本発明に係るディジタル信号記録装置における
マクロブロック化を説明するための図である。

【図３】本発明に係るディジタル信号記録装置における
タイプ１のマクロブロック並べ替えを示す図である。

【図４】本発明に係るディジタル信号記録装置における
タイプ２のマクロブロック並べ替えを示す図である。

【図５】本発明に係るディジタル信号記録装置における
変換マクロブロックの形成を説明するための図である。

【図６】本発明に係るディジタル信号記録装置における
タイプ１の変換マクロブロック形成を示す図である。

【図７】本発明に係るディジタル信号記録装置における
タイプ２の変換マクロブロック形成を示す図である。

【図８】本発明に係るディジタル信号記録装置における
変換マクロブロック形成部の動作を示す流れ図である。

【図９】本発明に係るディジタル信号記録装置における
変換マクロブロックの並べ替えを示す図である。

【図１０】家庭用ディジタルＶＴＲ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。

【図１１】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるＤＣＴブロ
ックと画素配置を示す図である。

【図１２】家庭用ディジタルＶＴＲにおける輝度信号と
色差信号とのＤＣＴブロックの説明図である。

【図１３】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるマクロブロ
ック化を説明するための図である。

【図１４】家庭用ディジタルＶＴＲにおけるマクロブロ
ックの並べ替えを示す図である。

【図１５】スーパーブロックとマクロブロックとの関係
を示す図である。

【図１６】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。

【符号の説明】

１…画像入力部 ２…ＤＣＴブロック化部 ３…マクロブロック化部 ４…マクロブロック並べ替え部 ５…変換マクロブロック形成部 ６…変換マクロブロック並べ替え部 ７ａ、７ｂ…圧縮符号化部 ８ａ、８ｂ…トラック生成部 ９…記録部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA17 FA22 GA10 GA14 GA16 GA18 GB22 GB26 GB37 HA21 KA04 KA25 5C055 AA01 BA01 DA01 DA08 EA02 EA04 FA22 GA09 HA27 HA31 5C059 LA06 LC08 MA23 MC23 MC30 PP16 RF05 RF21 SS03 SS11 UA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】１フレームを構成する走査線数がｎ本でフ
   レーム周波数がｆＨｚである映像信号から、輝度信号に
   対しては水平Ｍ画素×垂直Ｎ画素を、２種類の色差信号
   に対しては水平Ｐ画素×垂直Ｑ画素を取り出して得た画
   素が入力され、前記輝度信号及び２種類の色差信号に対
   してそれぞれフレーム内の水平方向ｈ画素、垂直方向ｖ
   画素で直交変換ブロックを形成する直交変換ブロック化
   部と、 前記直交変換ブロック化部にてブロック化された輝度信
   号の直交変換ブロックＡ個と、２種類の色差信号の直交
   変換ブロック各Ｂ個とからなる合計Ａ＋２・Ｂ個の直交
   変換ブロックにて１マクロブロックを形成するマクロブ
   ロック化部と、 前記マクロブロック化部にて形成されたＣ個のマクロブ
   ロックを１つの変換単位として、前記Ｃ個のマクロブロ
   ックのうちのいずれか１個のマクロブロックにおけるＡ
   ＋２・Ｂ個の直交変換ブロックをＤ個ずつ、全部で（Ａ
   ＋２・Ｂ）／Ｄに分割し、分割された各Ｄ個ずつの直交
   変換ブロックと前記Ｃ個のマクロブロックのうちの残り
   Ｃ−１個のマクロブロックにおける各Ａ＋２・Ｂ個の直
   交変換ブロックとにより変換マクロブロックＥ個を得る
   変換マクロブロック形成部とを少なくとも備え、 前記変換マクロブロック形成部にて変換された変換マク
   ロブロックを圧縮符号化して磁気テープに記録するディ
   ジタル信号記録装置。
2. 【請求項2】前記変換マクロブロック形成部は、Ｄ個ず
   つ、全部で（Ａ＋２・Ｂ）／Ｄに分割する前記マクロブ
   ロックの画面内の位置を、時間的に連続するフレームと
   で変化させて前記変換マクロブロックを得ることを特徴
   とする請求項１記載のディジタル信号記録装置。
3. 【請求項3】前記変換マクロブロック形成部にて変換さ
   れた変換マクロブロックを少なくとも変換マクロブロッ
   クの単位で第１及び第２の経路に分配して出力する変換
   マクロブロック分配出力部と、 前記第１の経路における変換マクロブロックに圧縮符号
   化を行う第１の圧縮符号化部と、 前記第２の経路における変換マクロブロックに圧縮符号
   化を行う第２の圧縮符号化部と、 前記第１及び第２の圧縮符号化部にて圧縮符号化された
   第１の圧縮信号及び第２の圧縮信号を磁気テープに記録
   する記録部とを備えたことを特徴とする請求項１または
   ２記載のディジタル信号記録装置。
4. 【請求項4】前記変換マクロブロック形成部は、１フレ
   ーム当たり２７００個の変換マクロブロックを形成して
   出力し、 前記第１及び第２の圧縮符号化部は、１フレーム当たり
   ２７００個の変換マクロブロックを１秒間に３０フレー
   ム分ずつそれぞれ圧縮符号化することを特徴とする請求
   項３記載のディジタル信号記録装置。
5. 【請求項5】前記ｎ＝７２０、ｆ＝６０、Ｍ＝１２８
   ０、Ｎ＝７２０、Ｐ＝６４０、Ｑ＝３６０、ｈ＝ｖ＝
   ８、Ａ＝４、Ｂ＝１、Ｃ＝４、Ｄ＝２、Ｅ＝３であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のデ
   ィジタル信号記録装置。