JP2001078148A - 映像記録装置、映像再生装置及びプログラム記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４１１あるいは４２０形式の映像信号を圧縮
率が異なる高能率符号化データを同一のサイズの録再単
位ブロックに記録するに際して、低圧縮符号化データを
複数の録再単位ブロックに分割して記録しなければなら
ず、第１に詰め込み処理の共用化が困難になり、第２に
高速再生ができなくなる。 【解決手段】 ６つのＤＣＴブロックからなるマクロブ
ロックの符号化データのうち３つをＡグループのシンク
ブロックに、残り３つをＢグループのシンクブロックに
書き込む。同時にＡとＢのシンクブロックを媒体上で近
接配置する。このとき６ＤＣＴブロックの低域データを
Ａグループのシンクブロックに、高域データをＢグルー
プのシンクブロックに、それぞれ書き込む。ＡおよびＢ
グループの複数シンクブロック間でそれぞれ独立に空き
領域を互いに溢れた高域データを詰め込み、通常圧縮の
詰め込み処理と同一の処理をそのまま使う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号等を高能
率符号化／復号化すなわちデータ圧縮／伸長して記録再
生（または伝送）する映像記録装置及び映像再生装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】映像信号の記録再生もディジタル化が進
み、民生用ディジタルＶＴＲ規格"Specifications of C
onsumer-Use Digital VCRs"に基づいたディジタルＶＴ
Ｒやカムコーダーが既に商品化されている。これらの商
品では画像信号を高能率符号化・復号化する技術、いわ
ゆる画像圧縮・伸長技術が使われており、 （１）映像データのブロック化と情報量の均一化のため
の並べ替え （２）離散コサイン変換（以下、ＤＣＴ演算という） （３）周波数域に変換された画像データの量子化 （４）量子化データの冗長度などを利用した符号圧縮 （５）録再ブロックへの圧縮符号の格納 （６）誤り訂正符号の符号化、変調 という手順の映像信号処理が行われている。

【０００３】以下、本発明のベースとなる従来の映像記
録再生装置（ディジタルＶＴＲ）の構成およびその動作
について説明する。図８において、符号量見積もり器１
３は、図示せぬ処理演算器によってＤＣＴ演算までが施
されて周波数域で表現された入力画像データＩＮ（ＤＣ
Ｔ係数データ）に対して、所定の画像範囲の圧縮後の符
号ビット総数（符号量）が所定範囲内になる量子化特性
Ｔを決定する演算回路である。

【０００４】量子化符号化器２は、前記量子化特性Ｔで
入力画像データＩＮを量子化し、量子化データを所定規
則で符号化して圧縮符号を得る演算回路、規格化器４は
前記圧縮符号を、記録フォーマットに従って記録再生の
単位であるシンクブロックのデータ並びに格納して規格
化データを得る処理回路、記録器６は、前記規格化デー
タに誤り訂正符号の付加、変調等を行なって記録信号を
得る処理回路である。

【０００５】また、再生器８は記録媒体７からの再生信
号に対して復調や誤り訂正処理を行って記録されていた
前記規格化データを復元する回路、逆規格化器１０は前
記規格化器４の逆の処理を行って圧縮符号を取り出す回
路、逆量子化復号化器１２は圧縮符号を伸長（復号）し
て量子化データを得、逆量子化演算によって周波数域で
表現された出力画像データＯＵＴ（ＤＣＴ係数データ）
を得る回路である。

【０００６】以上のように構成された映像記録再生装置
（ディジタルＶＴＲ）の動作について説明する。記録時
において映像信号（輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂ）
は図９に示すようにそれぞれ縦横８画素からなるＤＣＴ
ブロックに分割され、各ＤＣＴブロックのデータがＤＣ
Ｔ演算によって周波数域（ＤＣＴ係数データ）で表現さ
れる映像データに変換される。

【０００７】また、圧縮の基本単位となるマクロブロッ
クは同じ画像位置を構成する４つの輝度信号ＤＣＴブロ
ック（Ｙ０〜Ｙ３）と２つの色差信号ＤＣＴブロック
（Ｃｒ、Ｃｂ）の６ＤＣＴブロックで構成され、輝度信
号と色差信号のサンプリング比によって（４：２：０形
式か４：１：１形式かによって）図９（１）（２）に示
すような形状となる。

【０００８】映像圧縮をするさい、前記ＤＣＴブロック
毎に前記ＤＣＴ係数データを量子化し、量子化データの
出現確率や冗長度を利用して符号化する事により、その
符号量を小さく（圧縮）している。そして所定レートで
連続的に記録再生できるように所定範囲の映像データに
対する圧縮符号の符号量を制御する。具体的には、所定
規則での並べ替えによってランダム的な飛び飛びの画面
位置を構成する５マクロブロック、計３０ＤＣＴブロッ
クの圧縮符号総量を録再単位であるシンクブロック５つ
分に格納できるように符号量制御が行われる。

【０００９】一般に符号量は量子化特性を粗くすると減
少し、量子化特性を細かくすると増加するので、符号量
見積もり器１３は圧縮符号長のみがまとめられた変換テ
ーブルを用いて量子化特性を変えた場合の符号長を求
め、前記所定範囲内でより量子化特性が細かい（歪みの
少ない）量子化特性Ｔを求める。

【００１０】このようにして求めた量子化特性Ｔに従っ
て、量子化符号化器２が各ＤＣＴブロックの係数データ
を低周波数から順に量子化し（量子化データを求め）、
所定の規則に従って符号化（圧縮）して、圧縮符号を求
める。

【００１１】次に、規格化器４での圧縮符号の格納に関
して詳細に説明する。図１０は媒体での記録再生単位で
あるシンクブロックでの圧縮符号格納形式を示すもので
ある。各シンクブロックは６つの格納エリア（Ａ０〜Ａ
５）から構成されており、各エリアには６つのＤＣＴブ
ロックの圧縮符号が低周波数係数に相当する圧縮符号か
ら順に詰め込まれる。

【００１２】３つのステップからなる格納処理を具体的
に図１１に示すような圧縮符号を例に説明する。まず第
１のステップでは各エリア（１４バイトあるいは１０バ
イト）に各ＤＣＴブロックの圧縮符号を低周波数側から
順に詰め込む。図１１の例では１４バイトに満たないＹ
０とＹ３の圧縮符号と１０バイトに満たないＣｒの圧縮
符号がエリアＡ０、Ａ３、Ａ４内に収まりきることにな
る。この段階ではＹ１、Ｙ２、Ｃｂの圧縮符号が格納し
きれずに溢れた状態である。

【００１３】次に第２ステップでは各エリアに格納しき
れなかった圧縮符号を別のエリアの隙間（未使用領域）
に詰め込む。図１１の例では、Ｙ１、Ｙ２、Ｃｂの溢れ
たデータを第１ステップで圧縮符号を格納仕切れたエリ
アＡ０、Ａ３、Ａ４の隙間部分に図１１の実線の矢印で
示したように順に詰め込んでいく。この段階で、Ｙ２の
圧縮符号までが全て格納され、Ｃｂの圧縮符号が格納し
きれずに溢れた状態である。

【００１４】さらに第３ステップでは、同一シンクブロ
ック内に格納しきれなかった圧縮符号を別のシンクブロ
ックに存在する隙間（未使用領域）に詰め込む。量子化
特性Ｔは５マクロブロック分の圧縮符号が５シンクブロ
ック分の符号格納容量内に収まるように決定されるた
め、同グループの５シンクブロックの中には、第２ステ
ップまでに全ての圧縮符号が格納できて隙間があるシン
クブロックも存在する。図１１の例ではＣｂの溢れた圧
縮符号がそのような隙間のあるシンクブロックに順次格
納される。

【００１５】このようにして圧縮符号が格納された各シ
ンクブロックのデータに対して、記録器６は誤り訂正の
ための符号化（パリティー付加）や変調処理を行って、
順次媒体７に記録していく。

【００１６】また、再生時には基本的に記録と逆の処理
が順次行われる。特に逆規格化器１０は前記の格納処理
手順に従い低周波数成分に相当する圧縮符号から順に各
ＤＣＴブロックの圧縮符号を順に取り出していく。各Ｄ
ＣＴブロックの圧縮符号の最後部には区切りを示すため
のＥＯＢデータが付加されている。これを検出すること
によって各エリアの未使用領域に互いに格納された圧縮
符号も格納手順どおりに取り出すことが可能となってい
る。

【００１７】但し、５シンクブロックの間で互いに別の
シンクブロックに格納されてしまった圧縮符号も存在す
るので、全圧縮符号を全て元通りに取り出すためには、
必ず格納処理単位となっている５つのシンクブロックが
揃って正しく再生される必要がある。ところが、再生信
号品質の低下によって符号誤りが発生した場合や、高速
再生の場合にはこの５シンクブロックが全て揃わなくな
るため、この場合には同じシンクブロック内に格納され
た低周波数側の圧縮符号のみを抽出する。

【００１８】以上のようにして記録されていた圧縮符号
を再現し、伸長処理、逆ＤＣＴ処理、逆並べ替え処理等
を施すことにより映像信号として再生することができ
る。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】この画像記録再生装置
（ディジタルＶＴＲ）では、入出力の画像信号の種類及
び、得られる信号の品質（圧縮比）は限定されている。
現行テレビ信号を記録する前記ディジタルＶＴＲは５２
５ラインシステムの場合、画像サイズ即ち画像有効領域
の水平画素数、垂直画素数はそれぞれ７２０、４８０と
固定であり、圧縮比は１：５と固定である。これに対し
て、より画像品質の高い（圧縮率が低い）画像の記録再
生装置も望まれている。

【００２０】４：１：１あるいは４：２：０形式の画像
信号を通常より低い圧縮率で圧縮する場合には、マクロ
ブロックの構造は通常時と全く同じで、マクロブロック
単位の圧縮符号量が通常より多くなるため、低圧縮化に
よって増えた圧縮符号を同様に５シンクブロックに格納
することは、格納処理の変更やシンクブロックのサイズ
の拡大などの圧縮フォーマット、記録フォーマットの変
更を意味する。よってそれに伴う大幅な回路変更が必要
になるために、できるだけ共通のハードウェアで異なる
圧縮率の記録再生を実現することは極めて困難である。

【００２１】また、同一マクロブロックを構成する６Ｄ
ＣＴブロックを図５に示すように３個ずつに分け、３個
の通常ＤＣＴブロックと３個のダミーＤＣＴブロックの
計６ＤＣＴブロックからなる２個のマクロブロックと見
立てて、それぞれを通常の圧縮処理と同じ処理を用いて
５シンクブロックに分配格納した場合、１シンクブロッ
クが再生できただけでは、同一マクロブロックの全ての
ＤＣＴブロックの符号（少なくとも低周波数成分の符
号）を取得することができないことになる。つまり、必
ずしも全てのシンクブロックが再生されない高速再生が
できないという課題を生じる。

【００２２】本発明は上記課題に鑑み、ベースとなる圧
縮処理、録再処理に大きな変更を加えることなく、本来
の仕様とは異なった圧縮率での映像信号の高能率符号化
・復号化、記録再生に容易に対応可能で、かつ高速再生
も可能な映像記録装置及び映像再生装置を提供すること
を目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、第１の本発明（請求項１に対応）は、複数の単位ブ
ロックからなる所定画像範囲毎の圧縮符号量が第１の所
定値となるように制御されて量子化、符号化されて得ら
れる第１の圧縮符号を、周波数成分によって分割する符
号分割手段と、前記所定画像範囲毎の圧縮符号量が前記
第１の所定値より小さい第２の所定値となるように制御
されて量子化、符号化されて得られる第２の圧縮符号を
格納する場合と同じブロックサイズの記録再生ブロック
に格納する格納形式を用いて、前記符号分割手段によっ
て分割されたそれぞれの圧縮符号を、複数の前記記録再
生ブロックに分散格納する符号格納手段と、前記符号格
納手段によって分散格納された前記記録再生ブロック
を、記録媒体上で、前記分散格納の状況が明確になるよ
うな配置で記録されるように、配置するブロック配置手
段とを備え、前記符号格納手段は、前記分散格納をする
さい、前記分割された圧縮符号を前記記録再生ブロック
に格納しきれない場合は、他の前記記録再生ブロックと
の間で格納領域を融通し合うことを特徴とする映像記録
装置である。

【００２４】第２の本発明（請求項２に対応）は、前記
符号分割手段が、前記第１の圧縮符号を、実質上低周波
数成分側の圧縮符号と高周波数成分側の圧縮符号とに分
割し、前記ブロック配置手段が、前記低周波数成分側の
圧縮符号が分散格納された記録再生ブロックのみで構成
される低周波数側記録トラックと、前記高周波数成分側
の圧縮符号が分散格納された記録再生ブロックのみで構
成される高周波数側記録トラックとが明確になるよう
に、前記記録再生ブロックを配置することを特徴とする
第１の本発明記載の映像記録装置である。

【００２５】第３の本発明（請求項３に対応）は、周波
数成分に応じて圧縮符号が記録再生ブロックに分散格納
されて記録媒体上に記録された前記記録再生ブロック
を、前記周波数成分に応じて抽出する符号抽出手段と、
前記符号抽出手段によって前記周波数成分に応じて抽出
された前記記録再生ブロックに分散格納されていた圧縮
符号を結合する符号結合手段と、前記符号結合手段によ
って結合された、前記周波数成分に応じた圧縮符号を、
多重化する符号多重化手段とを備えたことを特徴とする
映像再生装置である。

【００２６】第４の本発明（請求項４に対応）は、前記
記録媒体上には、低周波数成分側の圧縮符号が分散格納
された記録再生ブロックのみで構成される低周波数側記
録トラックと、高周波数成分側の圧縮符号が分散格納さ
れた記録再生ブロックのみで構成される高周波数側記録
トラックとが、明確になるように配置されて記録されて
おり、前記符号抽出手段が、前記低周波数成分側の圧縮
符号が分散格納された記録再生ブロックのみを選択的に
抽出することができる手段であって、前記符号抽出手段
によって、前記低周波数成分側の圧縮符号が分散格納さ
れた記録再生ブロックのみが選択的に抽出された場合、
その選択的に抽出された記録再生ブロックに分散格納さ
れていた圧縮符号のみが復号されることを特徴とする第
３の本発明記載の映像再生装置である。

【００２７】第５の本発明（請求項５に対応）は、複数
の単位ブロックからなる所定画像範囲毎の圧縮符号量が
第１の所定値となるように制御されて量子化、符号化さ
れて得られる第１の圧縮符号を、前記単位ブロックによ
って分割する符号分割手段と、前記所定画像範囲毎の圧
縮符号量が前記第１の所定値より小さい第２の所定値と
なるように制御されて量子化、符号化されて得られる第
２の圧縮符号を格納する場合と同じブロックサイズの記
録再生ブロックに格納する格納形式を用いて、前記符号
分割手段によって分割されたそれぞれの圧縮符号を、複
数の前記記録再生ブロックに分散格納する符号格納手段
と、前記符号格納手段によって分散格納された前記記録
再生ブロックを、記録媒体上で、前記分散格納の状況が
明確になるような配置で記録されるように、配置するブ
ロック配置手段とを備え、前記複数の前記記録再生ブロ
ックの数が、前記所定画像範囲内の単位ブロックの数よ
り多く、前記符号格納手段が、前記分散格納をするさ
い、前記分割された圧縮符号を前記記録再生ブロックに
格納しきれない場合は、他の前記記録再生ブロックとの
間で格納領域を融通し合うことを特徴とする映像記録装
置である。

【００２８】第６の本発明（請求項６に対応）は、前記
ブロック配置手段が、同じ画面を構成する前記単位ブロ
ックの圧縮符号のうち少なくとも低周波数成分側の圧縮
符号が前記符号格納手段によって分散格納されている複
数の前記記録再生ブロックを、その低周波数成分側の複
数の記録再生ブロックが再生速度によらず全て再生取得
されうるようにな配置で記録されるように、配置するこ
とを特徴とする第５の本発明記載の映像記録装置であ
る。

【００２９】第７の本発明（請求項７に対応）は、前記
ブロック配置手段が、前記低周波数成分側の複数の記録
再生ブロックを、同一トラックの連続する記録再生ブロ
ックに配置するか、または、前記記録媒体に記録再生ブ
ロックが記録された後に、その記録再生ブロックが複数
の再生ヘッドによって読み取られうる場合、前記複数の
再生ヘッドが実質上同時に走査する前記記録媒体上のト
ラック位置・ブロック位置に配置することを特徴とする
第６の本発明記載の映像記録装置である。

【００３０】第８の本発明（請求項８に対応）は、単位
ブロックに応じて圧縮符号が記録再生ブロックに分散格
納されて記録媒体上に記録された前記記録再生ブロック
を、前記単位ブロックに応じて抽出する符号抽出手段
と、前記符号抽出手段によって前記単位ブロックに応じ
て抽出された前記記録再生ブロックに分散格納されてい
た圧縮符号を結合する符号結合手段と、前記符号結合手
段によって結合された、前記単位ブロックに応じた圧縮
符号を、多重化する符号多重化手段とを備えたことを特
徴とする映像再生装置である。

【００３１】第９の本発明（請求項９に対応）は、前記
記録媒体上には、低周波数成分側の圧縮符号が分散格納
された記録再生ブロックの記録位置と、高周波数成分側
の圧縮符号が分散格納された記録再生ブロックの記録位
置とが、明確になるように配置されて記録されており、
前記符号抽出手段が、前記低周波数成分側の圧縮符号が
分散格納された記録再生ブロックのみを選択的に抽出す
ることができる手段であって、前記符号抽出手段によっ
て、前記低周波数成分側の圧縮符号が分散格納された記
録再生ブロックのみが選択的に抽出された場合、その選
択的に抽出された記録再生ブロック分散格納されていた
圧縮符号のみが復号されることを特徴とする第８の本発
明記載の映像再生装置である。

【００３２】第１０の本発明（請求項１０に対応）は、
第１、２、５、６、７のいずれかの本発明の映像記録装
置の各構成手段の全部もしくは一部の各機能を、または
第３、４、８、９のいずれかの本発明の映像再生装置の
各構成手段の全部もしくは一部の各機能を、コンピュー
タにより実現させるためのプログラムを格納したことを
特徴とするプログラム記録媒体である。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、通常の圧縮比の半分の圧縮比で記録再生する場合を
例に、図１から図７を用いて説明する。

【００３４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の映像記録装置・映像再生装置の構成を示し、図１
において、符号量見積もり器１は図示せぬ処理演算器に
よってＤＣＴ演算までが施されて周波数域で表現された
入力画像データＩＮ（ＤＣＴ係数データ）に対して、所
定の画像範囲の圧縮後の符号ビット総数が所望の範囲内
になる量子化特性Ｑを決定する演算回路である。量子化
符号化器２は、前記量子化特性Ｑで入力画像データＩＮ
を量子化し、量子化データを所定規則で符号化して圧縮
符号を得る演算回路である。

【００３５】分割器３は各ＤＣＴブロックの圧縮符号を
低域側と高域側に実質上２等分する処理回路、規格化器
４ａ、４ｂは実質上２等分された圧縮符号のそれぞれ
を、前記従来例と同様に記録フォーマットに従って記録
再生の単位であるシンクブロックのデータ並びに格納し
て規格化データを得る処理回路である。

【００３６】再配置器５は、低域側の圧縮符号が格納さ
れたシンクブロックのみで構成される記録トラックと、
高域側の圧縮符号が格納されたシンクブロックのみで構
成される記録トラックとが明確になるように、記録ブロ
ックを記録トラックに配置する処理回路、記録器６は前
記規格化データに誤り訂正符号の付加、変調等を行なっ
て記録信号を得る処理回路である。

【００３７】また、再生器８は記録媒体７からの再生信
号に対して復調や誤り訂正処理を行って記録されていた
前記規格化データを復元する回路、抽出器９は低域側の
圧縮符号が格納されたシンクブロックと高域側の圧縮符
号が格納されたシンクブロックを選択的に振り分け、再
生状態によっては低周波数成分側の圧縮符号のみが格納
されたシンクブロックのみを選択的に抽出する処理回路
である。

【００３８】逆規格化器１０ａ、１０ｂはシンクブロッ
クに分散格納されている圧縮符号を取り出す回路、多重
化器１１は分割されていた圧縮符号を結合して元の低圧
縮比の圧縮符号に戻す処理回路、逆量子化復号化器１２
は圧縮符号を伸長（復号）して量子化データを得、逆量
子化演算によって周波数域で表現された出力画像データ
ＯＵＴ（ＤＣＴ係数データ）を得る回路である。

【００３９】以上のように構成された映像記録装置・映
像再生装置について、以下、その動作を述べる。映像信
号のブロック化、並べ替え、ＤＣＴ演算等の前処理に関
しては前記従来例と変わりない。また量子化ステップや
符号化規則も変わらない。まず異なるのは、量子化特性
Ｑを求める符号量制御である。４：１：１あるいは４：
２：０形式の画像信号ならマクロブロックの構造も従来
例と変わらず図９に示す形状となり、１画面を構成する
マクロブロック数も変化しない。つまり、圧縮率を半分
にすることは、各ＤＣＴブロックに対する圧縮符号量を
倍の量まで使えるようにする事とほぼ等価である。

【００４０】よって、符号量見積もり器１に対して通常
圧縮の２倍の符号制限長を設定する事で、通常より量子
化特性が細かい（歪みの少ない）量子化特性Ｑが決定さ
れる。このように決定された量子化特性Ｑにより、量子
化符号化器２で通常圧縮と同様に各ＤＣＴブロックの係
数データを低周波数から順に量子化し、通常圧縮と同じ
規則に従って符号化（圧縮）して、圧縮符号を求める。

【００４１】要するに、通常圧縮時と同じ画面位置を構
成する５マクロブロックの圧縮符号総量を通常圧縮時の
２倍に制御して、通常圧縮では５シンクブロックに格納
できる圧縮符号を１０シンクブロック分の符号長として
出力する。

【００４２】次に倍の長さで出力される圧縮符号を分割
器３が図２に示すように、Ｙ０からＹ３、Ｃｒ、Ｃｂの
各ＤＣＴブロックの圧縮符号毎に低域側と高域側に実質
上２等分する。各ＤＣＴブロックの低域側の符号を集め
た符号群と高域側の符号を集めた符号群は容量が実質上
半分になったため５シンクブロックに分配格納できる容
量である。よって規格化器４ａ、４ｂがそれぞれの符号
群を新たな２つの圧縮符号と見なして図２に示すように
通常圧縮時と全く同じ手順でシンクブロックに分散格納
する。以上のようにして図３に示すように低域側圧縮符
号が格納されたＳｙｎｃ＿Ａグループと高域側圧縮符号
が格納されたＳｙｎｃ＿Ｂグループのシンクブロックが
形成される。

【００４３】最後に再配置器５は図６のようにグループ
化されたシンクブロックのそれぞれが同じ記録トラック
に集まるようにシンクブロックを再配置し、記録器６が
従来例と同様に、誤り訂正符号の符号化や変調処理を行
って媒体に記録する。

【００４４】また再生時においては、再生器８で再生さ
れた各シンクブロックを抽出器９で記録時と逆にＳｙｎ
ｃ＿ＡグループとＳｙｎｃ＿Ｂグループを選択的に抽出
し、それぞれのグループのシンクブロックデータを逆規
格化器１０ａ、１０ｂに振り分ける。本実施の形態の場
合には記録トラック毎に各グループが分類されているた
め、各シンクブロックの付属情報の一部に記録されてい
るトラック番号などによって、抽出振り分けを行うこと
ができる。逆規格化器１０ａ、１０ｂは通常圧縮の場合
と全く同じ手順で圧縮符号を取り出し、記録時と逆に多
重化器１１にて図２に示すような符号総量が通常の倍の
圧縮符号を合成再現する。最後に逆量子化復号化器１２
が圧縮符号を通常の場合と同じく復号（伸長）し、逆量
子化して周波数域の画像データ（ＤＣＴ係数データ）を
得て画像再生するものである。

【００４５】さらに高速再生においては、ヘッドがトラ
ックを斜めに横切るために全てのシンクブロックを再生
することができず、従来例と同様に圧縮符号の低域部分
のみを部分的に用いることで映像を再現する。本実施の
形態の場合では、低域符号のみが分散格納されたＳｙｎ
ｃ＿Ａグループのみを抽出器９で選択し、さらにＳｙｎ
ｃ＿Ａグループ内の５シンクブロックに分散格納された
圧縮符号のなかから、通常圧縮の場合と全く同様にステ
ップ２までで格納された符号のみを使って再生する。

【００４６】以上のように本実施の形態の映像記録装置
・映像再生装置によれば、量子化ステップの設定や符号
化規則を変更しないため、通常圧縮で用いる符号長の変
換テーブルがそのまま利用でき、圧縮符号の制御長を変
えるのみで圧縮率の低い圧縮符号が得られ、その圧縮符
号のシンクブロックへの格納処理も通常圧縮時と全く同
じ処理手順で通常圧縮時と全く同じサイズのシンクブロ
ックに格納できるため、圧縮伸長に必要な殆どの従来の
ハードウェアを共用化する事が可能である。

【００４７】また、シンクブロックのサイズも同じであ
ることからトラック単位の記録フォーマットも変更が必
要なく、記録再生回路もその殆どを従来の回路と共用化
することが可能である。このように、通常圧縮時に必要
な回路資源の殆どを共用化しながら圧縮符号の分割と再
配置を行う僅かな回路を付け足すのみで高品位な（圧縮
率が低い）映像記録装置・映像再生装置を提供できるも
のである。

【００４８】さらに、低域符号が格納されたＳｙｎｃ＿
Ａグループのシンクブロックを図６に示すように、プラ
スアジマスヘッドで記録するトラックとマイナスアジマ
スヘッドで記録するトラックに交互に配置することで、
片ヘッドが目詰まった場合であっても低域符号が間欠的
に再生できるため、目詰まりが発生したトラックに相当
する画面位置の映像が再生されない（連続修整されて画
面更新が停止する）などの状態を回避することも簡単に
実現できる。

【００４９】なお、本実施の形態では映像信号を４：
１：１形式あるいは４：２：０形式にて説明したが、本
発明はこれに限定されるものでないことは言うまでもな
い。圧縮率も通常時の半分で説明したがこれも同様に限
定されるものではない。映像信号は例えば４：２：２形
式の信号であってもよく、また圧縮率も通常時の例えば
四分の１であってもよい。要するに、映像信号の形式や
圧縮率は本実施の形態で説明したものに限定されないと
いうことである。

【００５０】また、上述した実施の形態１では、再配置
器５はグループ化されたシンクブロックのそれぞれが同
じ記録トラックに集まるようにシンクブロックを再配置
するとしたが、再配置器５を用いて説明した本発明の映
像記録装置のブロック配置手段は、グループ化されたシ
ンクブロックのそれぞれが同じ記録トラックに集まるよ
うにシンクブロックを再配置すると限定しなくてもよ
い。要するに、本発明の映像記録装置のブロック配置手
段は、分散格納された前記記録再生ブロックを、記録媒
体上で、前記分散格納の状況が明確になるような配置で
記録されるように、配置しさえすればよい。

【００５１】（実施の形態２）実施の形態２の映像記録
装置・映像再生装置は、実施の形態１の映像記録装置・
映像再生装置の構成要素とほぼ共通の構成要素からなる
ため、図１の構成をそのまま流用して、その相違点とそ
の動作について説明する。

【００５２】実施の形態１との相違点は、記録系では分
割器３と再配置器５、再生系では抽出器９と多重化器１
１の機能・動作内容である。分割器３は圧縮符号を低域
か高域かで分割した実施の形態１と異なり、ＤＣＴブロ
ック単位に圧縮符号を分割する処理回路であり、再配置
器５は、同じ画像を構成する６ＤＣＴブロックの圧縮符
号の少なくとも低域成分の圧縮符号がＤＣＴブロック単
位に分割されて格納された２つのシンクブロックのペア
を、同じトラックの連続するシンクブロック位置に配置
する処理回路である。また、抽出器９は２つに分割され
た２種のシンクブロックを選択的に振り分けるととも
に、記録時に分割格納された２つのシンクブロックが対
になって再生された時に再生シンクブロックとして有効
化する処理回路であり、多重化器１１は記録時と逆にＤ
ＣＴブロック単位に分割された圧縮符号を組み合わせ
て、元の低圧縮符号を合成する回路である。

【００５３】記録時の全体の動作としては、圧縮率が半
分の圧縮符号の生成までは実施の形態１と同様である。
この圧縮符号に対して、図４に示すようにＤＣＴブロッ
ク単位でその圧縮符号を分割する。同一マクロブロック
内では画像の相関は高く、並べ替え処理によって情報量
の均一化が行われた５マクロブロック分の圧縮符号は、
ＤＣＴブロック単位に分割することで実質上２等分する
ことが可能である。そして、分割によって互いに空き領
域となった格納エリアに各ＤＣＴブロックの溢れた圧縮
符号データを詰め込むことで、実質上２分された圧縮符
号はそれぞれ５シンクブロックに分散格納する事ができ
る。図４の例では、詰め込みステップ１でＹ０、Ｙ２、
Ｃｒの３ＤＣＴブロックの圧縮符号を格納エリアＡ０、
Ａ２、Ａ４に格納し、格納ステップ２で空き領域となっ
ている格納エリアＡ１、Ａ３、Ａ５に前記３ＤＣＴブロ
ックの溢れた圧縮符号を格納し、それでも溢れた圧縮符
号を詰め込みステップ３で５シンクブロック内の互いの
空き領域に詰め込む。この詰め込み処理は通常圧縮での
詰め込み手順と全く同じものである。このように通常と
同じ内容の格納処理を図４に示すようにＳｙｎｃ＿Ａグ
ループとＳｙｎｃ＿Ｂグループでそれぞれ互いに行うこ
とで、図５に示すような通常圧縮と同じサイズのシンク
ブロックに圧縮データが詰め込まれる。図５のように分
散格納されたシンクブロックは２つのペアが同時に揃わ
ないと同じ画面を構成する６ＤＣＴブロック分の圧縮符
号（少なくとも低域成分の符号）が得られないため、再
配置器５は図７（１）に示すようにペアのシンクブロッ
クを同じトラックの連続するシンクブロック位置になる
ように配置して記録器６に出力するものである。

【００５４】また再生時においては、実施の形態１と同
様に再生器８で再生された各シンクブロックを抽出器９
で記録時と逆にＳｙｎｃ＿ＡグループとＳｙｎｃ＿Ｂグ
ループを選択的に抽出し、それぞれのグループのシンク
ブロックデータを逆規格化器１０ａ、１０ｂに振り分け
る。本実施の形態２の場合には各シンクブロックは連続
して配置されているため、各シンクブロックの付属情報
の一部に記録されているシンクブロック番号などによっ
て、抽出振り分けを行うことができる。逆規格化器１０
ａ、１０ｂは通常圧縮の場合と全く同じ手順で圧縮符号
を取り出し、記録時と逆に多重化器１１にて図４に示す
ような圧縮符号を合成再現する。最後に逆量子化復号化
器１２が圧縮符号を通常の場合と同じく復号（伸長）
し、逆量子化して周波数域の画像データ（ＤＣＴ係数デ
ータ）を得て画像再生するものである。

【００５５】さらに高速再生においては、ヘッドがトラ
ックを斜めに横切るために全てのシンクブロックを再生
することができず、従来例と同様に圧縮符号の低域部分
のみを部分的に用いることで映像を再現する。本実施の
形態の場合では、同じ画面を構成する６ＤＣＴブロック
の低域符号がＳｙｎｃ＿ＡグループとＳｙｎｃ＿Ｂグル
ープの両方に分割されているため、抽出器９でシンクブ
ロックが連続しており、対をなす２つのシンクブロック
の両方が再生された場合のみを再生シンクブロックとし
て有効化して、逆規格化器１０ａ、１０ｂに振り分け、
さらにＳｙｎｃ＿ＡとＳｙｎｃ＿Ｂの両グループ内で分
散格納された圧縮符号のなかから、通常圧縮の場合と全
く同様にステップ２までで格納された符号のみを使って
画像を再生するものである。高速再生では同一のヘッド
で同一のトラックから連続して数シンクブロック程度を
再生可能であるから充分に実用できる。

【００５６】以上のように本実施の形態の映像記録装置
・映像再生装置によれば、量子化ステップの設定や符号
化規則を変更しないため、通常圧縮で用いる符号長の変
換テーブルがそのまま利用でき、圧縮符号の制御長を変
えるのみで圧縮率の低い圧縮符号が得られ、その圧縮符
号のシンクブロックへの格納処理も通常圧縮時と全く同
じ処理手順で通常圧縮時と全く同じサイズのシンクブロ
ックに格納できるため、圧縮伸長に必要な殆どのハード
ウェアを共用化する事が可能である。

【００５７】また、シンクブロックのサイズも同じであ
ることからトラック単位の記録フォーマットも変更が必
要なく、記録再生回路もその殆どを共用化することが可
能である。このように、通常圧縮時に必要な回路資源の
殆どを共用化しながら圧縮符号の分割と再配置を行う僅
かな回路を付け足すのみで高品位な（圧縮率が低い）映
像記録装置・映像再生装置を提供できるものである。

【００５８】なお、本実施の形態では、５マクロブロッ
ク分の圧縮符号総量を通常の２倍となるように制御した
圧縮符号を、符号生成後にＤＣＴブロック毎に２グルー
プに分割する方法で説明したが、この方法では厳密には
符号を２等分する事ができず、それぞれのグループを５
シンクブロックに分散格納する際に格納しきれない符号
があり得ることも考えられる。これに対して５マクロブ
ロック、計３０ＤＣＴブロックを予め２グループに分割
し、１５ＤＣＴブロック＋１５ダミーブロックとしてそ
れぞれを通常圧縮の場合と同じ符号量になるように制御
を行って２系列の圧縮符号を生成しても構わない。

【００５９】その２系列の圧縮符号をそれぞれＳｙｎｃ
＿ＡグループとＳｙｎｃ＿Ｂグループとして通常と同じ
格納処理を行えば同じマクロブロックの圧縮符号がＤＣ
Ｔブロック毎に分割されて格納されたシンクブロックが
形成される。第２の本発明は圧縮符号の生成方法に依存
するものではなく、圧縮符号が同一画面位置を構成する
ブロック単位に分割されてシンクブロックに分割格納さ
れている符号を媒体上に記録する方式、および回路に関
するものである。

【００６０】また、本実施の形態では、記録再生ヘッド
は媒体に対して同時に１個のヘッドのみが走査するもの
として、対をなす２つのシンクブロックが同じヘッドス
キャンで取得できるように図７（１）のようにテープ上
で近接配置させているが、複数のヘッドで同時にスキャ
ンするような場合には図７（２）に示すようにそれぞれ
のヘッドが同時に走査する媒体上のトラック位置・ブロ
ック位置に配置しても構わない。

【００６１】また、本実施の形態でも、実施の形態１と
同様に映像信号形式や圧縮率は限定されるものではな
い。

【００６２】また、上述した実施の形態１及び２では、
本発明の映像記録装置の、符号分割手段の一例として分
割器３を、符号格納手段の一例として規格化器４ａ、４
ｂを、ブロック配置手段の一例として再配置器５を、そ
れぞれ用いた。また、本発明の映像記録装置の、符号抽
出手段の一例として抽出器９を、符号結合手段の一例と
して逆規格化器１０ａ、１０ｂを、符号多重化手段の一
例として多重化器１１を、それぞれ用いた。

【００６３】さらに、上述した実施の形態１及び２の映
像記録装置、映像再生装置の各構成要素の全部または一
部は、ハードウェアであってもよいし、そのハードウェ
アの該当する機能と同じ機能を有するソフトウェアであ
ってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、通常の圧縮率で記録再生される映像より
も高品位な（圧縮率が低い）映像を記録・再生可能な装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の画像記録装置・映像再
生装置を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１における圧縮符号分割例
を示す図

【図３】本発明の実施の形態１におけるシンクブロック
の構造例を示す図

【図４】本発明の実施の形態２における圧縮符号分割例
を示す図

【図５】本発明の実施の形態２におけるシンクブロック
の構造例を示す図

【図６】本発明の実施の形態１におけるシンクブロック
配置例を示す図

【図７】本発明の実施の形態２におけるシンクブロック
配置例を示す図

【図８】従来の画像記録装置・再生装置を示すブロック
図

【図９】マクロブロックの構造を示す模式図

【図１０】従来例のシンクブロック構造を示す図

【図１１】従来の圧縮符号格納例を示す図

【符号の説明】

１ 符号量見積もり器 ２ 量子化符号化器 ３ 分割器 ４、４ａ、４ｂ 規格化器 ５ 再配置器 ６ 記録器 ７ 記録媒体 ８ 再生器 ９ 抽出器 １０、１０ａ、１０ｂ 逆規格化器 １１ 多重化器 １２ 逆量子化復号化器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 秀美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 水野慎二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C053 FA21 FA22 GA11 GB01 GB07 GB10 GB15 GB18 GB21 GB22 GB34 GB40 HA24 JA30 KA28 5C059 KK07 KK35 MA23 MC14 MC24 MC32 MC34 MC38 PP14 PP16 RB01 RB06 RC02 RC28 RC31 RF05 SS11 SS17 UA02 UA05 UA39 5D044 AB07 DE03 DE13 DE92 GK08

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の単位ブロックからなる所定画像範
   囲毎の圧縮符号量が第１の所定値となるように制御され
   て量子化、符号化されて得られる第１の圧縮符号を、周
   波数成分によって分割する符号分割手段と、 前記所定画像範囲毎の圧縮符号量が前記第１の所定値よ
   り小さい第２の所定値となるように制御されて量子化、
   符号化されて得られる第２の圧縮符号を格納する場合と
   同じブロックサイズの記録再生ブロックに格納する格納
   形式を用いて、前記符号分割手段によって分割されたそ
   れぞれの圧縮符号を、複数の前記記録再生ブロックに分
   散格納する符号格納手段と、 前記符号格納手段によって分散格納された前記記録再生
   ブロックを、記録媒体上で、前記分散格納の状況が明確
   になるような配置で記録されるように、配置するブロッ
   ク配置手段とを備え、 前記符号格納手段は、前記分散格納をするさい、前記分
   割された圧縮符号を前記記録再生ブロックに格納しきれ
   ない場合は、他の前記記録再生ブロックとの間で格納領
   域を融通し合うことを特徴とする映像記録装置。
2. 【請求項２】 前記符号分割手段は、前記第１の圧縮符
   号を、実質上低周波数成分側の圧縮符号と高周波数成分
   側の圧縮符号とに分割し、 前記ブロック配置手段は、前記低周波数成分側の圧縮符
   号が分散格納された記録再生ブロックのみで構成される
   低周波数側記録トラックと、前記高周波数成分側の圧縮
   符号が分散格納された記録再生ブロックのみで構成され
   る高周波数側記録トラックとが明確になるように、前記
   記録再生ブロックを配置することを特徴とする請求項１
   記載の映像記録装置。
3. 【請求項３】 周波数成分に応じて圧縮符号が記録再生
   ブロックに分散格納されて記録媒体上に記録された前記
   記録再生ブロックを、前記周波数成分に応じて抽出する
   符号抽出手段と、 前記符号抽出手段によって前記周波数成分に応じて抽出
   された前記記録再生ブロックに分散格納されていた圧縮
   符号を結合する符号結合手段と、 前記符号結合手段によって結合された、前記周波数成分
   に応じた圧縮符号を、多重化する符号多重化手段とを備
   えたことを特徴とする映像再生装置。
4. 【請求項４】 前記記録媒体上には、低周波数成分側の
   圧縮符号が分散格納された記録再生ブロックのみで構成
   される低周波数側記録トラックと、高周波数成分側の圧
   縮符号が分散格納された記録再生ブロックのみで構成さ
   れる高周波数側記録トラックとが、明確になるように配
   置されて記録されており、 前記符号抽出手段は、前記低周波数成分側の圧縮符号が
   分散格納された記録再生ブロックのみを選択的に抽出す
   ることができる手段であって、 前記符号抽出手段によって、前記低周波数成分側の圧縮
   符号が分散格納された記録再生ブロックのみが選択的に
   抽出された場合、その選択的に抽出された記録再生ブロ
   ックに分散格納されていた圧縮符号のみが復号されるこ
   とを特徴とする請求項３記載の映像再生装置。
5. 【請求項５】 複数の単位ブロックからなる所定画像範
   囲毎の圧縮符号量が第１の所定値となるように制御され
   て量子化、符号化されて得られる第１の圧縮符号を、前
   記単位ブロックによって分割する符号分割手段と、 前記所定画像範囲毎の圧縮符号量が前記第１の所定値よ
   り小さい第２の所定値となるように制御されて量子化、
   符号化されて得られる第２の圧縮符号を格納する場合と
   同じブロックサイズの記録再生ブロックに格納する格納
   形式を用いて、前記符号分割手段によって分割されたそ
   れぞれの圧縮符号を、複数の前記記録再生ブロックに分
   散格納する符号格納手段と、 前記符号格納手段によって分散格納された前記記録再生
   ブロックを、記録媒体上で、前記分散格納の状況が明確
   になるような配置で記録されるように、配置するブロッ
   ク配置手段とを備え、 前記複数の前記記録再生ブロックの数は、前記所定画像
   範囲内の単位ブロックの数より多く、 前記符号格納手段は、前記分散格納をするさい、前記分
   割された圧縮符号を前記記録再生ブロックに格納しきれ
   ない場合は、他の前記記録再生ブロックとの間で格納領
   域を融通し合うことを特徴とする映像記録装置。
6. 【請求項６】 前記ブロック配置手段は、同じ画面を構
   成する前記単位ブロックの圧縮符号のうち少なくとも低
   周波数成分側の圧縮符号が前記符号格納手段によって分
   散格納されている複数の前記記録再生ブロックを、その
   低周波数成分側の複数の記録再生ブロックが再生速度に
   よらず全て再生取得されうるようにな配置で記録される
   ように、配置することを特徴とする請求項５記載の映像
   記録装置。
7. 【請求項７】 前記ブロック配置手段は、前記低周波数
   成分側の複数の記録再生ブロックを、 同一トラックの連続する記録再生ブロックに配置する
   か、 または、前記記録媒体に記録再生ブロックが記録された
   後に、その記録再生ブロックが複数の再生ヘッドによっ
   て読み取られうる場合、前記複数の再生ヘッドが実質上
   同時に走査する前記記録媒体上のトラック位置・ブロッ
   ク位置に配置することを特徴とする請求項６記載の映像
   記録装置。
8. 【請求項８】 単位ブロックに応じて圧縮符号が記録再
   生ブロックに分散格納されて記録媒体上に記録された前
   記記録再生ブロックを、前記単位ブロックに応じて抽出
   する符号抽出手段と、 前記符号抽出手段によって前記単位ブロックに応じて抽
   出された前記記録再生ブロックに分散格納されていた圧
   縮符号を結合する符号結合手段と、 前記符号結合手段によって結合された、前記単位ブロッ
   クに応じた圧縮符号を、多重化する符号多重化手段とを
   備えたことを特徴とする映像再生装置。
9. 【請求項９】 前記記録媒体上には、低周波数成分側の
   圧縮符号が分散格納された記録再生ブロックの記録位置
   と、高周波数成分側の圧縮符号が分散格納された記録再
   生ブロックの記録位置とが、明確になるように配置され
   て記録されており、 前記符号抽出手段は、前記低周波数成分側の圧縮符号が
   分散格納された記録再生ブロックのみを選択的に抽出す
   ることができる手段であって、 前記符号抽出手段によって、前記低周波数成分側の圧縮
   符号が分散格納された記録再生ブロックのみが選択的に
   抽出された場合、その選択的に抽出された記録再生ブロ
   ック分散格納されていた圧縮符号のみが復号されること
   を特徴とする請求項８記載の映像再生装置。
10. 【請求項１０】 請求項１、２、５、６、７のいずれか
    に記載の映像記録装置の各構成手段の全部もしくは一部
    の各機能を、または請求項３、４、８、９のいずれかに
    記載の映像再生装置の各構成手段の全部もしくは一部の
    各機能を、コンピュータにより実現させるためのプログ
    ラムを格納したことを特徴とするプログラム記録媒体。