JP2002290914A - 記録再生装置及びそのバックサーチ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データを符号化するための量子化演算回路に
おいて、前回の符号化で用いられた量子化値を有効に検
出する。 【解決手段】 ＭＰＥＧ等の量子化過程で発生する小数
部を用いて前回の符号化における量子化値を検出する。
すなわち、単純ダビング時には、前回の符号化における
量子化値、あるいは、その約数となる量子化値では、Ｄ
ＣＴ係数は割り切れるので、その小数部の累積値は
「０」となる。したがって、小数部の累積値が「０」と
なる量子化値の中で、最大の量子化値を選択すること
で、前回の符号化における量子化値を検出することが可
能となる。なお、検出精度を高めるため、マクロブロッ
ク毎にＹ／Ｃｂ／Ｃｒの全てのＤＣＴブロックのＤＣ成
分を除く全てのＡＣ係数を対象として量子化演算処理を
行ない、その結果得られる小数部を５０４係数分累積し
て判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオデー
タ等の符号化を行なう場合に、前回の符号化で用いられ
た量子化値の判定（バックサーチ）を行ない、今回の符
号化に用いることにより、符号化の繰り返しによるデー
タの劣化を防止する機能を有する記録再生装置及びその
バックサーチ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば１度圧縮符号化されて記録
されたビデオデータを単純ダビング（non-shift Dubbin
g ）等のために再生し、再度圧縮符号化して記録する場
合に、前回の符号化で用いられた量子化値を検出し、こ
の検出した同じ量子化値を適用して再度符号化すること
により、ダビングデータの画質劣化を防止するようにし
たアルゴリズムが提案されている。なお、本説明では、
このような前回の量子化値を検出するアルゴリズムをバ
ックサーチというものとする。そして、このようなバッ
クサーチを行なう構成としては、例えばＭＰＥＧ２によ
る圧縮方式を用いたビデオテープレコーダにおいて、プ
レエンコードを行なうために設けられたＭＰＥＧエンコ
ーダ内で、ＭＰＥＧ２に基づく多段ステップの量子化演
算（詳細は後述する）を行なう場合に、各ステップの除
算後に得られる「余り」を合計することにより、その合
計値に基づいて前回の量子化値を判定する方法が提案さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように量子化後の「余り」を利用してバックサーチを行
なう手法では、ハードウェアの演算手法の構成によって
は「余り」を求めるために除算結果の小数部に対して除
数をかけなければならない場合があり、その分、演算処
理が煩雑になる場合がある。また、このように小数部に
除数をかけて「余り」を求めるようにした場合、除数が
大きいほど「余り」の値も大きくなるが、この「余り」
の値が大きくなると、演算精度を考えた場合に、一律の
パラメータ設定値との比較だけでは正確に割りきれたか
否かを判定することが難しいといった不具合も生じる。

【０００４】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、データを符号
化するための量子化演算回路において、前回の符号化で
用いられた量子化値を有効に検出することができる記録
再生装置及びそのバックサーチ方法を提供するものであ
り、特に量子化演算に演算結果が小数部として求められ
る演算手法を用いた場合に有効な手法を実現するもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力データを
所定の符号化方式を用いて符号化して記録する圧縮記録
手段と、前記入力データの前回の符号化時に用いられた
量子化値を検出するバックサーチ手段とを有する記録再
生装置において、前記バックサーチ手段は、前記入力デ
ータをＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成するＤＣＴ変換
手段と、前記ＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ係数に
対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた量子化
を行なう多段階の量子化手段と、前記多段階の量子化手
段による演算結果のうち前記ＤＣＴ係数のＡＣ係数を量
子化スケール値で除算して得られる値の小数部を各量子
化手段毎に積算する積算手段と、前記積算手段による積
算結果に基づいて前回の符号化時に用いられた量子化値
を判定する判定手段とを有することを特徴とする。

【０００６】また本発明は、入力データを所定の符号化
方式を用いて符号化して記録する圧縮記録手段を有し、
前記入力データの前回の符号化時に用いられた量子化値
を検出するバックサーチを行なう記録再生装置のバック
サーチ方法において、前記入力データをＤＣＴ変換して
得られたＤＣＴ係数に対し、それぞれ異なる量子化スケ
ール値を用いた多段階の量子化を行い、前記多段階の量
子化による演算結果のうち前記ＤＣＴ係数のＡＣ係数を
量子化スケール値で除算して得られる値の小数部を各量
子化手段毎に積算し、その積算結果に基づいて前回の符
号化時に用いられた量子化値を判定するようにしたこと
を特徴とする。

【０００７】また本発明は、入力データの前回の符号化
時に用いられた量子化値を検出するバックサーチ手段と
を有する量子化演算回路において、前記バックサーチ手
段は、前記入力データをＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生
成するＤＣＴ変換手段と、前記ＤＣＴ変換によって得ら
れたＤＣＴ係数に対し、それぞれ異なる量子化スケール
値を用いた量子化を行なう多段階の量子化手段と、前記
多段階の量子化手段による演算結果のうち前記ＤＣＴ係
数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られる値
の小数部を各量子化手段毎に積算する積算手段と、前記
積算手段による積算結果に基づいて前回の符号化時に用
いられた量子化値を判定する判定手段とを有することを
特徴とする。

【０００８】また本発明は、入力データを所定の符号化
方式を用いて符号化して記録する記録再生装置を制御す
るコンピュータに対し、前記入力データの前回の符号化
時に用いられた量子化値を検出するバックサーチ処理を
実行させるためのプログラムにおいて、前記入力データ
をＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成するＤＣＴ変換ステ
ップと、前記ＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ係数に
対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階
の量子化を行なう量子化ステップと、前記多段階の量子
化ステップによる演算結果のうち前記ＤＣＴ係数のＡＣ
係数を量子化スケール値で除算して得られる値の小数部
を各量子化ステップ毎に積算する積算ステップと、前記
積算ステップによる積算結果に基づいて前回の符号化時
に用いられた量子化値を判定する判定ステップとを前記
コンピュータに実行させることを特徴とする。

【０００９】本発明の記録再生装置では、入力データを
ＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に対し、それぞれ異
なる量子化スケール値を用いた多段階の量子化を行い、
多段階の量子化による演算結果のうちＤＣＴ係数のＡＣ
係数を量子化スケール値で除算して得られる値の「小数
部」を各量子化毎に積算し、その積算結果に基づいて前
回の符号化時に用いられた量子化値を判定するようにし
たことから、量子化演算による「余り」を用いて量子化
値を判定する場合に比べて、積算結果が量子化値に応じ
て大きな値になることを抑制できる。したがって、量子
化値を判定する場合の判定基準を設定し易くなり、容易
かつ正確な判定を行なうことが可能となる。また、量子
化演算が小数部として求められる演算手法を用いた場合
に、「余り」を算出する手段が不要となり、簡易で迅速
な量子化演算処理によって量子化値を判定することが可
能となる。

【００１０】また、本発明のバックサーチ方法でも同様
に、入力データをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に
対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階
の量子化を行い、多段階の量子化による演算結果のうち
ＤＣＴ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得
られる値の「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算
結果に基づいて前回の符号化時に用いられた量子化値を
判定するようにしたことから、量子化演算による「余
り」を用いて量子化値を判定する場合に比べて、積算結
果が量子化値に応じて大きな値になることを抑制でき
る。したがって、量子化値を判定する場合の判定基準を
設定し易くなり、容易かつ正確な判定を行なうことが可
能となる。また、量子化演算が小数部として求められる
演算手法を用いた場合に、「余り」を算出する手段が不
要となり、簡易で迅速な量子化演算処理によって量子化
値を判定することが可能となる。

【００１１】本発明の量子化演算回路では、入力データ
をＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に対し、それぞれ
異なる量子化スケール値を用いた多段階の量子化を行
い、多段階の量子化による演算結果のうちＤＣＴ係数の
ＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られる値の
「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算結果に基づ
いて前回の符号化時に用いられた量子化値を判定するよ
うにしたことから、量子化演算による「余り」を用いて
量子化値を判定する場合に比べて、積算結果が量子化値
に応じて大きな値になることを抑制できる。したがっ
て、量子化値を判定する場合の判定基準を設定し易くな
り、容易かつ正確な判定を行なうことが可能となる。ま
た、量子化演算が小数部として求められる演算手法を用
いた場合に、「余り」を算出する手段が不要となり、簡
易で迅速な量子化演算処理によって量子化値を判定する
ことが可能となる。

【００１２】さらに、本発明のプログラムによって記録
再生装置のコンピュータを制御することにより、入力デ
ータをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に対し、それ
ぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階の量子化を
行い、多段階の量子化による演算結果のうちＤＣＴ係数
のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られる値の
「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算結果に基づ
いて前回の符号化時に用いられた量子化値を判定できる
ため、量子化演算による「余り」を用いて量子化値を判
定する場合に比べて、積算結果が量子化値に応じて大き
な値になることを抑制できる。したがって、量子化値を
判定する場合の判定基準を設定し易くなり、容易かつ正
確な判定を行なうことが可能となる。また、量子化演算
が小数部として求められる演算手法を用いた場合に、
「余り」を算出する手段が不要となり、簡易で迅速な量
子化演算処理によって量子化値を判定することが可能と
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施
の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ま
しい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以
下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がな
い限り、これらの態様に限定されないものとする。本実
施の形態は、ＭＰＥＧ等の量子化過程で発生する小数部
を用いて前回の符号化における量子化値を検出する方法
に関するもので、以下のような検出手順をとることを特
徴としている。

【００１４】（１）量子化過程で発生する余りではな
く、小数部を用いて前回の符号化における量子化値を検
出する。 （２）検出精度を高めるため、マクロブロック毎にＹ／
Ｃｂ／Ｃｒの全てのＤＣＴブロックのＤＣ成分を除く全
てのＡＣ係数（例えばクロマフォーマットが４：２：２
の場合は、６３×８ＤＣＴブロック＝５０４係数) を対
象として量子化演算処理を行ない、（１）の小数部を５
０４係数分累積して判定する。 （３）単純ダビング時には、前回の符号化における量子
化値、あるいは、その約数となる量子化値では、ＤＣＴ
係数は割り切れるので、その小数部の累積値は「０」と
なる。したがって、小数部の累積値が「０」となる量子
化値の中で、最大の量子化値を選択することで、前回の
符号化における量子化値を検出することが可能となる。 （４）ただし、実際のハードウェア等では、quantiser-
matrixによる量子化、ＤＣＴ／逆ＤＣＴを含めた演算精
度長は有限であること等から、小数部の累積値は「０」
とはならないことがある。そこで、（２）の小数部の累
積値がパラメータ設定値より小さい場合には、ＤＣＴ係
数はその量子化値で割り切れるとして判定する。 （５）なお、このようなバックサーチの判定は、入力デ
ータを構成する全てのマクロブロックに対して行なう。

【００１５】次に、本実施の形態をＭＰＥＧ−ＶＴＲに
適用した場合の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。図１は、本実施の形態を適用したＭＰＥＧ−ＶＴ
Ｒの構成を示すブロック図である。まず、このＭＰＥＧ
−ＶＴＲにおける記録系の構成及び処理動作について説
明する。この記録系に外部より入力される信号は、２種
類のシリアルデジタルインタフェース信号（SDI In信号
及びSDTI In 信号）と、制御信号である外部基準信号
（REF In信号）である。SDI In信号及びSDTI In 信号
は、ビデオ（Video ）信号とオーディオ（Audio）信号
が多重された信号であり、SDI In信号は圧縮処理されて
いない信号、SDTIIn 信号は圧縮処理された信号であ
る。

【００１６】そして、SDI In信号は、入力回路（SDI I
N）１０１に入力される。入力回路（SDI IN）１０１
は、このSDI In信号をシリアル信号からパラレル信号に
変換し、SDI In信号に含まれる入力の位相基準である入
力同期信号（Input Sync）をタイミングジェネレータ
（TG）１０２に出力する。また、入力回路１０１は、変
換したパラレル信号からビデオ信号とオーディオ信号を
分離し、ビデオ入力（Video In）信号とオーディオ入力
（Audio In）信号を、それぞれＭＰＥＧエンコーダ（MP
EG_ENC）１０３とディレイ回路（DL１）１０４に出力す
る。タイミングジェネレータ（TG）１０２は、外部基準
信号（REF In信号）から抽出した基準同期信号（Refere
nce Sync）または入力回路１０１からの入力同期信号
（Input Sync）のどちらか指定された基準信号に同期し
て、ＶＴＲで必要なタイミング信号をタイミングパルス
（Timing Pulse）として各ブロックに対して出力する。

【００１７】また、ＭＰＥＧエンコーダ（MPEG_ENC）１
０３は、入力されたビデオ入力（Video In）信号を、Ｄ
ＣＴ変換、量子化、可変長符号化によりデータ圧縮し、
MPEGElementary StreamであるＭＰＥＧ１信号を生成し
てＭＦＣ回路１０６に出力する。また、ディレイ回路
（DL１）１０４は、入力されたオーディオ入力（Audio
In）信号を非圧縮データのままで、ＭＰＥＧエンコーダ
（MPEG_ENC）１０３でのビデオ系のディレーに合わせる
ためのディレーラインの働きをするものである。そし
て、このディレイ回路（DL１）１０４の出力信号（AU
１）をＥＣＣエンコーダ（ECC_ENC ）１０７に出力す
る。これは、本例のＭＰＥＧ−ＶＴＲでオーディオ（Au
dio ）信号を非圧縮データとして扱っているためであ
る。

【００１８】一方、SDTI In 信号は入力回路（SDTI_IN
）１０５に入力される。入力回路（SDTI_IN ）１０５
は、このSDTI In 信号からMPEG Elementary Streamであ
るＭＰＥＧ２信号とオーディオ（AU２）信号を分離し
て、ＭＰＥＧ２信号とオーディオ（AU２）信号を、それ
ぞれＭＦＣ回路１０６とＥＣＣエンコーダ（ECC_ENC ）
１０７に出力する。これにより、本ＭＰＥＧ−ＶＴＲ
は、シリアルデジタルインタフェースから入力されるベ
ースバンドの映像信号と独立して、MPEG Elementary St
reamを直接入力することも可能となる。ＭＦＣ回路１０
６は、ＭＰＥＧ１信号またはＭＰＥＧ２信号を入力信号
として選択した後、MPEG Elementary Streamの係数の順
番を、低周波数成分から順に並び替えている。このよう
にＭＰＥＧ圧縮データを再配置することにより、サーチ
再生時にもなるべく多くのＤＣ係数と低次のＡＣ係数を
拾い、サーチ画の品位向上に貢献している。こうして、
ＶＴＲに適した配列を有するビデオ信号（REC NX）に変
換し、ＥＣＣエンコーダ（ECC_ENC ）１０７に出力す
る。

【００１９】ＥＣＣエンコーダ（ECC_ENC ）１０７は、
ＶＴＲに適したビデオ信号（REC NX）と、非圧縮のオー
ディオ信号であるＡＵ１またはＡＵ２を入力信号とし
て、誤り訂正符号化 ( Error Correction Coding )を実
行し、その出力信号を記録データ（REC DATA）としてイ
コライザ（EQ）１０８に出力する。イコライザ（EQ）１
０８は、入力された記録データ（REC DATA）を記録用Ｒ
Ｆ（REC RF）信号に変換し、回転ドラム（DRUM）１０９
に供給する。こうして作られた記録用ＲＦ（REC RF）信
号は、回転ドラム（DRUM）１０９に搭載された記録用ヘ
ッドを通じて記録テープ（TAPE）１１０に記録される。

【００２０】次に、このＭＰＥＧ−ＶＴＲにおける再生
系の構成及び処理動作について説明する。再生時には、
記録された記録テープ（TAPE）１１０から回転ドラム
（DRUM）１０９に搭載された再生用ヘッドを通じて再生
ＲＦ（PB RF ）信号がイコライザ（EQ）１０８に入力さ
れる。イコライザ（EQ）１０８は、入力された再生ＲＦ
（PB RF ）信号に対して位相等化処理を実行し、再生デ
ータ（PB DATA ）をＥＣＣデコーダ（ECC_DEC ）１１１
に出力する。ＥＣＣデコーダ（ECC_DEC ）１１１は、入
力された再生データ（PB DATA ）に対して、誤り訂正復
号化(Error Correction Decoding )を実行し、ＶＴＲに
適した係数並び構造をもった信号である再生ビデオ（NX
PB ）信号をＭＦＣ回路１１２に出力し、また、非圧縮
の再生オーディオ信号（AU PB ）をディレイ回路（DL
２）１１４、及び出力回路（SDTI_OUT）１１５に出力す
る。

【００２１】また、ＥＣＣデコーダ（ECC_DEC ）１１１
は、誤り訂正能力を超え、正しいデータを復元できなか
った場合、そのエラーを含むデータを指し示す“ＥＲ
Ｒ”信号をＭＦＣ回路１１２に出力する。ＭＦＣ回路１
１２は、サーチ画の品位向上を目的として、ＶＴＲに適
した係数並び構造を持った信号（NX PB ）を、ＭＰＥＧ
ルールに従った構造に並び替え、再度、MPEG Elementar
y Stream（ＭＰＥＧ３) に戻し、ＭＰＥＧデコーダ（MP
EG_DEC）１１３、及び出力回路（SDTI_OUT）１１５に出
力する。この時、エラーを含むデータを指し示す“ＥＲ
Ｒ”信号が入力された場合には、ＭＰＥＧに完全に準拠
する信号に置き換えて出力する。また、ＭＰＥＧデコー
ダ（MPEG_DEC）１１３は、入力されたＭＰＥＧ３信号を
復号化により、非圧縮の元のビデオ信号に戻し、このビ
デオ信号（Video Out ）を出力回路（SDI_OUT ）１１６
に出力する。

【００２２】ディレイ回路（DL２）１１４は、入力され
たオーディオ（AU PB ）信号と再生ビデオ信号とのタイ
ミング調整を行い、出力回路（SDI_OUT ）１１６に出力
する。出力回路（SDTI_OUT）１１５は、タイミングを合
わせされたＭＰＥＧ３信号とオーディオ（AU PB ）信号
をシリアルデジタル圧縮インタフェース（SDTI）上にマ
ッピングし、パラレル信号からシリアル信号に変換し、
圧縮出力信号（SDTI Out）として出力する。出力回路
（SDI_OUT ）１１６は、タイミングを合わせされたビデ
オ（Video Out ）信号とオーディオ（Audio Out ）信号
をシリアルデジタルインタフェース上にマッピングし、
パラレル信号からシリアル信号に変換し、非圧縮出力信
号（SDI Out ）として出力する。

【００２３】また、記録系と再生系に共通の動作とし
て、システムコントローラ（SYSCON）１１７とサーボ制
御部（SERVO ）１１８は、システム−サーボ同期（SY_S
V ）信号で互いに連携を取りながら、それぞれ入出力
（SY_IO 、SERVO_IO）信号で各ブロックと通信すること
により、ＭＰＥＧ−ＶＴＲの最適制御を行っている。

【００２４】次に、上述したＭＰＥＧエンコーダ（MPEG
_ENC）１０３の構成及び動作について説明する。図２
は、本実施の形態におけるＭＰＥＧエンコーダの構成を
示すブロック図である。このＭＰＥＧエンコーダは、入
力及びフィールドアクティビティ平均化処理部１０３
Ａ、プレエンコード処理部１０３Ｂ、エンコード処理部
１０３Ｃを有して構成されている。

【００２５】まず、入力及・ルドアクティビティ平均化
処理部１０３Ａについて説明する。入力（IN）ブロック
２０１は、入力されたビデオデータ（Video Data）をメ
インメモリ（Main Memory ）２０３に格納するのに適し
たインターフェースに変換する。また、パリティチェッ
ク等を行う。ヘッダ（Make Header ）ブロック２０２
は、入力されるビデオデータ（VideoData）の垂直ブラ
ンキング（V Blanking）区間等を利用して、ＭＰＥＧの
sequence_header 、 quntizer_matrix、 gop_header な
どの各ヘッダ（Header）をメインメモリ（Main Memory
）２０３に格納する。これらのヘッダ（Header）は、
主に、ＣＰＵインタフェース（CPU I/F ）ブロック２２
１から指定される。また、垂直ブランキング（V Blanki
ng）区間以外では、入力（IN）ブロック２０１からのビ
デオデータ（Video Data）をメインメモリ（Main Memor
y ）２０３に格納する。

【００２６】メインメモリ（Main Memory ）２０３は、
画像のフレームメモリ（Frame Memory）であり、データ
の再配列、システムディレーの吸収などを行う。なお、
図中のディレー値は、リードタイミングを表わしている
が、これらは、タイミングジェネレータ（TG）ブロック
からの指令にて適切に制御される。ラスタブロック変換
（Luster Scan → Block Scan ）ブロック２０４は、Li
ne毎にメインメモリ（Main Memory ）２０３に格納され
たビデオデータ（Video Data）を、ＭＰＥＧで扱うマク
ロブロックごとに切り出して後段のブロックに送るもの
である。ＭＰＥＧで扱うマクロブロックは、１６画素×
１６ラインのマトリクスであるが、ここでは、第１フィ
ールドだけによるアクティビティ（Activity）を求める
処理を行うため、第１フィールドの８ラインまでがメイ
ンメモリ（Main Memory）２０３に格納された時点で処
理を開始することができる。なお、実際には、タイミン
グジェネレータ（TG）ブロック２２０からの指令にて処
理が適切に開始される。

【００２７】アクティビティ（Activity）ブロック２０
５は、マクロブロック毎のアクティビティを計算するも
のである。ただし、ここでは、第１フィールドだけから
アクティビティを計算し、その計算結果をフィールドア
クティビティ（field_act ）信号として出力する。平均
化（AVG_ACT ）ブロック２０６は、アクティビティブロ
ック２０５が出力する第１フィールドだけから計算した
マクロブロック毎のフィールドアクティビティ（field_
act ）信号を第１フィールド期間積算し、その平均値を
求めるものである。そして、この平均値（avg_act ）を
アクティビティ（Activity）ブロック２０９に出力し、
この平均値（avg_act ）を用いてプレエンコード（Pre_
Encode）処理を行う。したがって、第１フィールドにお
けるアクティビティの平均値が判明した後、その平均値
を用いて適応量子化を考慮したプレエンコード（Pre_En
code）処理を行うことが可能となる。

【００２８】次に、プレエンコード処理部１０３Ｂにつ
いて説明する。ラスタブロック変換（Luster Scan → B
lock Scan ）ブロック２０７Ａは、上述したラスタブロ
ック変換ブロック２０４と基本的には同様のものであ
る。ただし、このラスタブロック変換ブロック２０７Ａ
は、プレエンコード（Pre_Encode）処理を行うためのも
ので、第１フィールドだけではなく、第２フィールドの
データも必要となる。したがって、第２フィールドの８
ラインまでがメインメモリ（Main Memory ）２０３に格
納された時点で、ＭＰＥＧで扱う１６×１６サイズのマ
クロブロックを構成することが可能となり、この時点で
処理を開始することができる。なお、実際には、タイミ
ングジェネレータ（TG）ブロック２２０からの指令によ
って処理が適切に開始される。

【００２９】ＤＣＴモード（Mode）ブロック２０８は、
フィールドＤＣＴ符号化モードか、またはフレームＤＣ
Ｔ符号化モードかのいずれを用いて符号化するかを決め
るブロックである。ここでは、実際に符号化するのでは
なく、垂直方向に隣接した画素間差分値の絶対値和をフ
ィールドＤＣＴ符号化モードで計算したものと、フレー
ムＤＣＴ符号化モードで計算したものとを比較し、その
値が小さい符号化モードを選び、ＤＣＴモードタイプデ
ータ（dct_typ ）としてストリーム中に一時的にフラグ
として挿入し、後段に伝える。アクティビティ（Activi
ty）ブロック２０９は、アクティビティ（Activity）ブ
ロック２０５と基本的には同じである。ただし、このア
クティビティブロック２０９は、上述のようにプレエン
コード（Pre_Encode）処理を行うためのもので、第１フ
ィールドだけではなく、第２フィールドのデータも使用
してマクロブロック毎のアクティビティを計算する。ま
た、アクティビティを求めた後に、平均化（AVG_ACT ）
ブロック２０６から得られるフィールドアクティビティ
の平均値（avg_act ）を用いて、正規化アクティビティ
（Nact）を求める。こうして求めた正規化アクティビテ
ィ（Nact）を、正規化アクティビティデータ（norm_ac
t）としてストリーム中に一時的にフラグとして挿入
し、後段に伝える。

【００３０】また、ＤＣＴ変換ブロック２１０Ａは、２
次元ＤＣＴ（離散コサイン変換）を行うものである。こ
の２次元ＤＣＴは、８×８のＤＣＴブロック単位で行な
い、その変換結果であるＤＣＴ係数をＱテーブル（Q_Ta
ble ）ブロック２１１Ａに出力する。Ｑテーブル（Q_Ta
ble ）ブロック２１１Ａは、ＤＣＴ変換ブロック２１０
Ａで変換したＤＣＴ係数に対して量子化マトリクス（qu
ntizer_matrix ）による量子化を行うものである。多段
階の量子化ブロックは、複数のＱ＿ｎ（量子化）ブロッ
ク２１２と、複数のＶＬＣブロック２１３と、積算
（Σ）ブロック２１４及び２１５とを有し、Ｑテーブル
（Q_Table ）ブロック２１１ＡからのＤＣＴ係数に対し
て多段階ステップの量子化を行なうものである。

【００３１】各Ｑ＿ｎブロック２１２は、それぞれ異な
った量子化スケール（quntizer_scale）Ｑを用いたＤＣ
Ｔ係数の量子化を行うものである。なお、量子化スケー
ル（quntizer_scale）Ｑの値は、たとえばＭＰＥＧ２の
規格によって予め決められており、各Ｑ＿ｎブロック２
１２は、この規格に基づいて、たとえば３１個の量子化
器で構成されている。そして、各量子化器が各々に割り
振られた量子化スケール（quntizer_scale）Ｑを用いて
ＤＣＴ係数の量子化を行ない、合計で３１ステップの量
子化を行う。各ＶＬＣブロック２１３は、各Ｑ＿ｎブロ
ック２１２の量子化器に対応して設けられており、それ
ぞれ対応する量子化器によって量子化されたＤＣＴ係数
に、ジグザグスキャン（zig_zag scan）等のスキャニン
グを施し、２次元ハフマンコード等により、それぞれ可
変長符号化するものである。

【００３２】各積算（Σ）ブロック２１４は、それぞれ
対応するＶＬＣブロック２１３で可変長符号化されたデ
ータの発生符号量を積算し、マクロブロックごとの発生
符号量（mb_data_rate）としてストリーム中に一時的に
フラグとして挿入し、後段に伝える。なお、上述のよう
に３１種類の量子化器を用いる場合には、それぞれに対
応する３１種類の発生符号量がマクロブロック毎に得ら
れることになる。各積算（Σ）ブロック２１５は、アク
ティビティブロック２０９で求めた正規化アクティビテ
ィデータ（norm_act）を用いて、 mquant = Q_n × norm_act として求めた、視覚特性を考慮したquntizer_scale（＝
mquant）で量子化した場合のマクロブロック毎の発生符
号量に対応する符号量を、積算（Σ）ブロック２１４で
求めたマクロブロックごとの発生符号量の中から選択
し、それをフレーム分積算する。そして、この積算値
を、そのフレームにおける発生符号量（frame_data_rat
e）としてレートコントロール（Rate Control）ブロッ
ク２１７に出力する。なお、上述のように３１種類の量
子化器を用いる場合には、それぞれに対応する３１種類
の発生符号量がフレーム毎に得られることになる。

【００３３】次に、エンコード処理部１０３Ｃについて
説明する。上述のようなプレエンコードにより、様々な
量子化を行った場合の１フレームにおける発生符号量が
判明した後、最終的なエンコードを行い、ある設定した
目標発生符号量を絶対に超えない、ＭＰＥＧストリーム
（MPEG Stream ）として出力する。ラスタブロック変換
（Luster Scan → Block Scan ）ブロック２０７Ｂは、
上述したプレエンコード処理部１０３Ｂにおけるラスタ
ブロック変換ブロック２０７Ａと全く同じものである。
ここで必要なデータは、既にメインメモリ（Main Memor
y ）２０３に格納されているが、プレエンコードが終了
し、様々な量子化を行った場合の１フレームにおける発
生符号量が判明した時点で処理を開始することができ
る。なお、実際には、タイミングジェネレータ（TG）ブ
ロック２２０からの指令によって処理が適切に開始され
る。

【００３４】ＤＣＴモード（Mode）ブロック２１６は、
上述したプレエンコード処理部１０３ＢにおけるＤＣＴ
モード（Mode）ブロック２０８と同じく、フィールドＤ
ＣＴ符号化モードか、またはフレームＤＣＴ符号化モー
ドかのいずれを用いて符号化するかを決めるブロックで
ある。ただし、既にＤＣＴモードブロック２０８で、ス
トリーム中に一時的にＤＣＴタイプデータ（dct_typ ）
としてフラグとして挿入されているので、ここでは、ス
トリーム中からＤＣＴタイプデータ（dct_typ ）を検出
し、それにしたがってフィールドＤＣＴ符号化モード、
フレームＤＣＴ符号化モードを切り替えて後段に出力す
る。ＤＣＴ処理ブロック２１０Ｂは、上述したプレエン
コード処理部１０３ＢにおけるＤＣＴ処理ブロック２１
０Ａと全く同一であり、８×８の２次元ＤＣＴを行うも
のである。Ｑテーブル（Q_Table ）ブロック２１１Ｂ
は、上述したプレエンコード処理部１０３ＢにおけるＱ
テーブル（Q_Table ）ブロック２１１Ａと全く同一であ
り、ＤＣＴ処理ブロック２１０Ｂで変換したＤＣＴ係数
に対して量子化マトリクス（quntizer_matrix ）による
量子化を行う。

【００３５】レートコントロール（Rate Control）ブロ
ック２１７は、上述したプレエンコード処理部１０３Ｂ
における積算（Σ）ブロック２１５で求めた複数の量子
化器によるフレームあたりの発生符号量の中からＣＰＵ
インタフェースブロック２２１で設定される１フレーム
あたりの最大発生符号量を超えないもので、かつ、最も
設定値に近いものを選択し、それに対応する量子化器に
おいて使用したマクロブロック毎の量子化スケール（mq
uant）をストリーム中に挿入した正規化アクティビティ
データ（norm_act）から再度求め、Ｑブロック２１８に
出力する。また、この際、ＣＰＵインタフェースブロッ
ク２２１で設定される１フレームあたりの最大発生符号
量との差分を超えない範囲で、マクロブロック毎にmqua
ntの値を１サイズ小さくすることで、可能な限りＣＰＵ
インタフェースブロック２２１で設定される１フレーム
あたりの最大発生符号量に近づけ、高画質を実現するこ
とも可能である。

【００３６】Ｑブロック２１８は、レートコントロール
（Rate Control）ブロック２１７が指示する量子化スケ
ール（quntizer_scale）で量子化を行う。この時与えら
れる量子化スケール（quntizer_scale）は、アクティビ
ティから求めた「mquant」の値であることから、視覚特
性を考慮した適応量子化を行うことになる。ＶＬＣブロ
ック２１９は、Ｑブロック２１８の量子化器によって量
子化されたＤＣＴ係数に、zig_zag scan等のスキャニン
グを施し、２次元ハフマンコードにより、それぞれ可変
長符号化する。さらに、可変長符号をbyte単位に整列す
るようにビットシフトを施し、ＭＰＥＧストリーム出力
（MPEG Stream Output）として出力する。

【００３７】タイミングジェネレータ（TG）ブロック２
２０は、ビデオデータ入力（VIDEOData Input）と位相
の揃った、ＨＤ、ＶＤ、ＦＬＤ信号からＭＰＥＧエンコ
ーダ１０３で必要な様々なタイミングを発生し、必要な
各ブロックに配分される。ＣＰＵインタフェースブロッ
ク２２１は、図示しない上位のシステムコントローラと
ＳＴＲＢ、ＳＴＡＴ、ＣＳ、ＤＡＴＡ等により通信を行
い、ＭＰＥＧエンコーダ１０３のモード設定を行った
り、必要なヘッダを与えたりする。また、ＭＰＥＧエン
コーダ１０３のステータスをリポートし、上位のシステ
ムコントローラでモニタリングが可能となる。

【００３８】なお、以上は本発明を適用するＭＰＥＧエ
ンコーダをハードウェアで構成した場合について説明し
たが、同様にソフトウェアでも実現可能である。図３
は、上述したＭＰＥＧエンコーダをソフトウェアで実現
した場合の動作手順を示すフローチャートである。な
お、処理自体は上述したハードウェアによる場合と同様
であるので、上述した各処理部との対応関係だけを説明
する。まず、ステップＳ１〜ステップＳ７は、入力およ
びフィールドアクティビティ平均化処理部１０３Ａの処
理手順を示しており、画像を取り込んで各マクロブロッ
ク（ＭＢ）毎にフィールドアクティビティ（field_act
）の平均値（avg_act）を求める動作を示している。ま
た、ステップＳ１１〜ステップＳ２１は、プレエンコー
ド処理部１０３Ｂの処理手順を示しており、プレエンコ
ード処理のラスタブロック変換からフレームの発生符号
量（frame_data_rate ）を積算する動作を示している。
また、ステップＳ３１〜ステップＳ３８は、エンコード
処理部１０３Ｃの処理手順を示しており、エンコード処
理のラスタブロック変換から可変長符号化を行なう動作
を示している。

【００３９】次に、以上のような構成のＭＰＥＧエンコ
ーダ１０３によるバックサーチ機能について説明する。
上述のように本例のバックサーチ機能は、前回の符号化
で用いられた量子化値を検出するために、逆量子化され
たＤＣＴ係数は量子化スケール（quantiser_scale ）の
整数倍という特徴を利用する。まず、このようなバック
サーチの原理について説明する。図４は、この原理説明
で用いる具体的数値例を示す説明図である。図４（Ａ）
は本説明で用いるＤＣＴ係数を示している。上述のよう
に実際のＤＣＴ係数は８×８の構造を有しているが、こ
こでは説明を簡略化するため、４×４の構造を有する場
合について説明する。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す
ＤＣＴ係数を前回の記録時に量子化値「８」で量子化
し、さらにこれを再生時に逆量子化した結果を示してい
る。ここで、先頭画素はＭＰＥＧデータストリームに用
いられるＤＣ成分であり、それ以外の１５個の画素がＡ
Ｃ係数となっている（なお、８×８の場合は６３個のＡ
Ｃ係数となる）。

【００４０】このようなＤＣＴ係数を入力して量子化を
行なう場合について考える。まず、図４（Ｂ）に示すＤ
ＣＴ係数を量子化スケール値「７」で量子化（除算）
し、ＡＣ係数の小数部を積算する。なお、図４に示す積
算演算では、ＤＣＴを含めた演算精度の問題や量子化マ
トリクスにおける量子化の影響もあるため、小数部を最
も近い整数との誤差に変換した後に積算している。この
結果、図４（Ｂ）に示すＤＣＴ係数を量子化スケール値
「７」で量子化（除算）すると図４（Ｃ）の左図に示す
ような値となり、そのＡＣ係数の小数部を上述した方法
で変換すると、図４（Ｃ）の右図に示すような値とな
る。そして、この値を積算すると、積算値（ｆｒａｃｔ
ｉｏｎ）は２．２７となる。次に、図４（Ｂ）に示すＤ
ＣＴ係数を量子化スケール値「８」で量子化（除算）
し、ＡＣ係数の小数部を変換すると、図４（Ｄ）に示す
ような値となり、これを積算すると、積算値（ｆｒａｃ
ｔｉｏｎ）は０となる。次に、図４（Ｂ）に示すＤＣＴ
係数を量子化スケール値「１０」で量子化（除算）し、
ＡＣ係数の小数部を変換すると、図４（Ｅ）に示すよう
な値となり、これを積算すると、積算値（ｆｒａｃｔｉ
ｏｎ）は２．４０となる。

【００４１】このように、前回の量子化値「８」を用い
て量子化した場合には、ＡＣ係数の小数部の積算値は０
となり、この値を測定することにより、前回の量子化値
を判定することができる。図５は、以上のような演算に
よる積算値の結果をグラフとしてまとめた例を示してい
る。図４に示す例では、前回の量子化スケール値を
「８」として量子化した場合に積算値（ｆｒａｃｔｉｏ
ｎ）は「０」となるが、この場合、「８」の約数である
「１」「２」「４」でも同様に積算値が「０」となる。
そこで、このように積算値が「０」となる量子化スケー
ル値が複数ある場合には、最も大きい量子化スケール値
（この場合には「８」）を前回の量子化値として判定す
る。なお、上述のように積算値の値が「０」となるの
は、理論上のものであり、実際の演算においては演算精
度長は有限であることから、一定の誤差を含む値とな
り、正確には「０」とならない。そこで、実際の構成で
は、上記のように積算値と０との一致を判定するのでは
なく、積算値が所定の閾値を超えているか否かを判定す
るようにする。

【００４２】図６は、以上のようなバックサーチ処理を
実現する機能ブロックを示すブロック図であり、図２に
示す構成の一部を抽出して示している。上述した多段階
の量子化ブロック２１２には、それぞれ固有の量子化ス
ケール値Ｑが割り当てられている。なお、量子化スケー
ル値Ｑは、例えばＭＰＥＧ２によって規定されたもので
あり、１から８の連続数、１０から１１２までの間欠数
よりなる合計３１の数値であり、この量子化スケール値
Ｑに対応して３１個の量子化ブロック２１２が設けられ
ている。そして、このような量子化ブロック２１２によ
る各量子化スケール値Ｑで量子化した値のうちの整数部
はＶＬＣブロック２１３に送られ、このＶＬＣブロック
２１３で可変長符号化される。そして、このＶＬＣブロ
ック２１３で可変長符号化されたデータは、ＭＰＥＧデ
ータストリームとしてセレクタ２３０に送られる。セレ
クタ２３０では、最適な符号量のＭＰＥＧデータストリ
ームを選択して後段の回路に転送する。

【００４３】一方、各量子化ブロック２１２による各量
子化スケール値Ｑで量子化した値のうちの小数部は積算
部（Σ）２３１に送られる。各積算部（Σ）２３１で
は、図４に示すような積算演算をマクロブロック毎に行
ない、その積算値をバックサーチ検出部２３２に送出す
る。バックサーチ検出部２３２では、各積算部（Σ）２
３１からの積算値を所定の閾値と比較することにより、
図４及び図５で説明した手順により、前回の量子化値を
判定する。また、このバックサーチ検出部２３２には、
データストリームの最適な符号量に対する量子化値Ｑの
選択値が入力されており、バックサーチ検出部２３２で
は、これらの量子化値を比較して、最適な量子化値Ｑを
判定し、この判定結果をセレクタ２３０を介して後段の
エンコード処理部に転送する。なお、本例のバックサー
チでは、全てのマクロブロックに対する各量子化スケー
ル値Ｑに対する小数部の積算演算を行なうため、この全
ての演算結果を一括してメモリに保持した後、量子化値
を判定したのでは、メモリ量が膨大となる。そこで本例
では、バックサーチ検出部２３２の処理をソフトウエア
等によって順次動作で行ない、小数部の積算値が所定の
閾値以下になった量子化スケール値を記憶していくよう
な処理を行なうものとする。

【００４４】次に、以上のようなバックサーチ処理を具
体的な演算式を用いて説明する。上述のように本例のバ
ックサーチ処理は、全ての量子化スケールコード（quan
tiser_scale_code）について、量子化されたＤＣＴ係数
の全てのＡＣ係数の小数部を用いて、前回の符号化で用
いられた量子化スケールコード（quantiser_scale_cod
e）をマクロブロック毎に検出するものである。そこ
で、以下のようなＣ言語的な表現による演算式によって
表すことが可能となる。なお、クロマフォーマットが
４：２：２の場合、すなわち、Ｙ／Ｃｂ／ＣｒのＤＣＴ
ブロックが８個で構成される場合を例にして説明する。
まず、上述のようにＤＣＴ係数（dct_coeff ）は、quan
tiser_scale_codeで量子化され（すなわち、quantiser_
scale で割られ）、quantised_dct_coeff が計算される
（式１）。そして、この計算時に発生する小数部分をfr
actionとする（式２）。また、quantised_dct_coeff と
quantised_dct_coeff の直近の整数との差をfractionと
する（式３）。この式３で計算された５０４係数分（６
３×８＝５０４係数）のfractionを積算してfrac_ttlと
する（式４）。

【００４５】 for ( i = 0;i <= 7;i++){ /* Y1,Y2,Y3,Y4,Cb1,Cr1,Cb2,Cr2 */ for ( j = 1;j <=63;j++){ /* Except ＤＣ Coefficient */ quantised_dct_coeff ＝ dct_coeff / quantiser_scale; （式１） fraction ＝ abs(quantised_dct_coeff− int( quantised_dct_coeff )); （式２） if ( fraction >= 0.5) fraction = 1.0 − fraction; （式３） frac_ttl +＝ fraction; （式４） } }

【００４６】一度符号化されたＤＣＴ係数は、その逆量
子化で用いられたquantiser_scaleの整数倍であるの
で、小数部の積算値（frac_ttl）は理論上、「０」にな
る。しかし、ＤＣＴ／ＩＤＣＴなどの演算精度長は有限
であるので、小数部の積算値（frac_ttl）は「０」にな
らないことがある。そこで、frac_ttlが閾値パラメータ
（bsr_th）より小さい場合は、ＤＣＴ係数はquantiser_
scale の整数倍と判定される。閾値パラメータ（bsr_t
h）は例えば４．９２とする（式５）。また、一度符号
化されたＤＣＴ係数は、逆量子化で使われたquantiser_
scaleの整数倍だけでなく、逆量子化で使われたquantis
er_scale の約数であるquantiser_scale の整数倍でも
ある。そこで、逆量子化されたＤＣＴ係数が整数倍と判
定されたquantiser_scale から割り当てられたquantise
r_scale_codeの中で、最大のquantiser_scale_codeを、
前回のgenerationで用いられたquantiser_scale_codeと
決定する（式６）。

【００４７】 codedQ = 0; for ( q ＝ 31; q >= 1 ; q --) { /* q : quantiser_scale_code */ if ( frac_ttl[q] < bsr_th ) { （式５） codedQ = q; break; （式６） } } /* next quantiser_scale_code */

【００４８】なお、以上のような処理は、図２に示す量
子化ブロック２１２やレートコントロールブロック２１
７によって実行される。また、上述のようにハードウェ
アばかりではなく、容易にソフトウェアでも実現可能で
ある。したがって、記録再生装置を制御するコンピュー
タに本例のバックサーチ機能を実行するプログラムをか
けることにより、上述のようなバックサーチを実行させ
るような場合も本発明に含まれるものとする。また、上
述した実施の形態では、記録再生装置にバックサーチ機
能を有する量子化演算回路を設けた構成について説明し
たが、バックサーチ機能を有する量子化演算回路単体と
して構成することも可能であり、このような量子化演算
回路も本発明に含まれるものとする。

【００４９】以上のような本形態のバックサーチ機能に
よって以下のような効果が期待できる。 （１）量子化演算手法として、整数以下が小数部として
求められる演算手法を用いた場合に、本来切り捨てられ
る小数部を利用してバックサーチを行なうことができ
る。つまり、小数部の演算精度を確保するだけで、バッ
クサーチのための特別な回路が不要である。 （２）小数部の積算値を、マクロブロックを構成するＹ
／Ｃｂ／Ｃｒの全てのＤＣＴブロックのＤＣ成分を除く
全てのＡＣ係数（クロマフォーマットが４：２：２の場
合、６３×８ＤＣＴブロック＝５０４係数) を対象とし
て行なうので、精度の高いバックサーチの検出が可能と
なる。 （３）小数部の積算値を用いるので、一律のパラメータ
設定値との比較だけで検出が可能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の記録再生装
置では、入力データをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係
数に対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多
段階の量子化を行い、多段階の量子化による演算結果の
うちＤＣＴ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算し
て得られる値の「小数部」を各量子化毎に積算し、その
積算結果に基づいて前回の符号化時に用いられた量子化
値を判定するようにしたことから、量子化演算による
「余り」を用いて量子化値を判定する場合に比べて、積
算結果が量子化値に応じて大きな値になることを抑制で
きる。したがって、量子化値を判定する場合の判定基準
を設定し易くなり、容易かつ正確な判定を行なうことが
可能となる。また、量子化演算が小数部として求められ
る演算手法を用いた場合に、「余り」を算出する手段が
不要となり、簡易で迅速な量子化演算処理によって量子
化値を判定することが可能となる。

【００５１】また、本発明のバックサーチ方法でも同様
に、入力データをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に
対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階
の量子化を行い、多段階の量子化による演算結果のうち
ＤＣＴ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得
られる値の「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算
結果に基づいて前回の符号化時に用いられた量子化値を
判定するようにしたことから、量子化演算による「余
り」を用いて量子化値を判定する場合に比べて、積算結
果が量子化値に応じて大きな値になることを抑制でき
る。したがって、量子化値を判定する場合の判定基準を
設定し易くなり、容易かつ正確な判定を行なうことが可
能となる。また、量子化演算が小数部として求められる
演算手法を用いた場合に、「余り」を算出する手段が不
要となり、簡易で迅速な量子化演算処理によって量子化
値を判定することが可能となる。

【００５２】また本発明の量子化演算回路でも同様に、
入力データをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に対
し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階の
量子化を行い、多段階の量子化による演算結果のうちＤ
ＣＴ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得ら
れる値の「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算結
果に基づいて前回の符号化時に用いられた量子化値を判
定するようにしたことから、量子化演算による「余り」
を用いて量子化値を判定する場合に比べて、積算結果が
量子化値に応じて大きな値になることを抑制できる。し
たがって、量子化値を判定する場合の判定基準を設定し
易くなり、容易かつ正確な判定を行なうことが可能とな
る。また、量子化演算が小数部として求められる演算手
法を用いた場合に、「余り」を算出する手段が不要とな
り、簡易で迅速な量子化演算処理によって量子化値を判
定することが可能となる。

【００５３】さらに、本発明のプログラムによって記録
再生装置のコンピュータを制御することにより、入力デ
ータをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に対し、それ
ぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階の量子化を
行い、多段階の量子化による演算結果のうちＤＣＴ係数
のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られる値の
「小数部」を各量子化毎に積算し、その積算結果に基づ
いて前回の符号化時に用いられた量子化値を判定できる
ため、量子化演算による「余り」を用いて量子化値を判
定する場合に比べて、積算結果が量子化値に応じて大き
な値になることを抑制できる。したがって、量子化値を
判定する場合の判定基準を設定し易くなり、容易かつ正
確な判定を行なうことが可能となる。また、量子化演算
が小数部として求められる演算手法を用いた場合に、
「余り」を算出する手段が不要となり、簡易で迅速な量
子化演算処理によって量子化値を判定することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるＭＰＥＧ−ＶＴＲの
概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示すＭＰＥＧ−ＶＴＲにおけるＭＰＥＧ
エンコーダの構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示すＭＰＥＧエンコーダをソフトウェア
で実現した場合の動作手順を示すフローチャートであ
る。

【図４】図２に示すＭＰＥＧエンコーダで処理するバッ
クサーチの原理を説明するための具体的数値例を示す説
明図である。

【図５】図２に示すＭＰＥＧエンコーダのバックサーチ
演算処理による積算値の結果をグラフとしてまとめた例
を示す説明図である。

【図６】図２に示すＭＰＥＧエンコーダのバックサーチ
処理を実現する機能ブロックを示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１、１０５…入力回路、１０２……タイミングジェ
ネレータ、１０３……ＭＰＥＧエンコーダ、１０４、１
１４……ディレイ回路、１０６、１１２……ＭＦＣ回
路、１０７……ＥＣＣエンコーダ、１０８……イコライ
ザ、１０９……回転ドラム、１１０……記録テープ、１
１１……ＥＣＣデコーダ、１１３……ＭＰＥＧデコー
ダ、１１５、１１６……出力回路。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C053 FA15 FA22 GB06 GB15 GB22 GB32 GB38 HA16 JA01 KA24 5C059 KK41 LA06 MA00 MA23 MC11 MC14 ME01 PP16 RF04 SS11 UA02 UA05 5D045 DA20

Claims (42)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを所定の符号化方式を用いて
   符号化して記録する圧縮記録手段と、前記入力データの
   前回の符号化時に用いられた量子化値を検出するバック
   サーチ手段とを有する記録再生装置において、 前記バックサーチ手段は、 前記入力データをＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成する
   ＤＣＴ変換手段と、 前記ＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ係数に対し、そ
   れぞれ異なる量子化スケール値を用いた量子化を行なう
   多段階の量子化手段と、 前記多段階の量子化手段による演算結果のうち前記ＤＣ
   Ｔ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られ
   る値の小数部を各量子化手段毎に積算する積算手段と、 前記積算手段による積算結果に基づいて前回の符号化時
   に用いられた量子化値を判定する判定手段と、 を有することを特徴とする記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記符号化方式は、ＭＰＥＧ２方式であ
   ることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記多段階の量子化手段は、ＭＰＥＧ２
   の規格に基づく量子化スケール値を用いて量子化を行な
   う手段であることを特徴とする請求項２記載の記録再生
   装置。
4. 【請求項４】 前記入力データを所定のＤＣＴブロック
   に変換して前記ＤＣＴ変換手段に供給するラスタブロッ
   ク変換手段を有することを特徴とする請求項１記載の記
   録再生装置。
5. 【請求項５】 前記多段階の量子化手段は、複数のＤＣ
   Ｔブロックで構成されるマクロブロック単位で量子化を
   行なう手段であることを特徴とする請求項１記載の記録
   再生装置。
6. 【請求項６】 前記積算手段は、複数のＤＣＴブロック
   で構成されるマクロブロック単位で積算を行なう手段で
   あることを特徴とする請求項５記載の記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記積算手段は、１つのマクロブロック
   を構成する全てのＤＣＴ係数のＤＣ成分を除く全てのＡ
   Ｃ係数を積算する手段であることを特徴とする請求項６
   記載の記録再生装置。
8. 【請求項８】 前記積算手段は、ＭＰＥＧ２の規格に基
   づくマクロブロック毎にＹ／Ｃｂ／Ｃｒに対応する全て
   のＤＣＴブロックを構成するＤＣＴ係数のうちのＤＣ成
   分を除く全てのＡＣ係数を積算する手段であることを特
   徴とする請求項７記載の記録再生装置。
9. 【請求項９】 前記バックサーチ手段は、前記圧縮記録
   手段で最終的にデータを記録する際に生じる符号量を予
   め判定するためのプレエンコード処理部に設けられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
10. 【請求項１０】 前記判定手段は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が所定の判定条件に合致するか
    否かを判定する手段であることを特徴とする請求項１記
    載の記録再生装置。
11. 【請求項１１】 前記判定条件は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が「０」になるという条件であ
    ることを特徴とする請求項１０記載の記録再生装置。
12. 【請求項１２】 前記判定条件は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が所定の閾値以下になるという
    条件であることを特徴とする請求項１０記載の記録再生
    装置。
13. 【請求項１３】 前記判定手段は、前記判定条件に合致
    する積算値を有する量子化手段の量子化スケール値のう
    ち最も大きい量子化スケール値を前回の符号化時に用い
    られた量子化値として判定することを特徴とする請求項
    １０記載の記録再生装置。
14. 【請求項１４】 前記バックサーチ手段は、入力データ
    の全てのマクロブロックを対象として前回の符号化時に
    用いられた量子化値の検出処理を行なうことを特徴とす
    る請求項１記載の記録再生装置。
15. 【請求項１５】 入力データを所定の符号化方式を用い
    て符号化して記録する圧縮記録手段を有し、前記入力デ
    ータの前回の符号化時に用いられた量子化値を検出する
    バックサーチを行なう記録再生装置のバックサーチ方法
    において、 前記入力データをＤＣＴ変換して得られたＤＣＴ係数に
    対し、それぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階
    の量子化を行い、 前記多段階の量子化による演算結果のうち前記ＤＣＴ係
    数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られる値
    の小数部を各量子化毎に積算し、 その積算結果に基づいて前回の符号化時に用いられた量
    子化値を判定するようにした、 ことを特徴とする記録再生装置のバックサーチ方法。
16. 【請求項１６】 前記符号化方式は、ＭＰＥＧ２方式で
    あることを特徴とする請求項１５記載の記録再生装置の
    バックサーチ方法。
17. 【請求項１７】 前記多段階の量子化では、ＭＰＥＧ２
    の規格に基づく量子化スケール値を用いて量子化を行な
    うことを特徴とする請求項１６記載の記録再生装置のバ
    ックサーチ方法。
18. 【請求項１８】 前記入力データをラスタブロック変換
    によって所定のＤＣＴブロックに変換して前記ＤＣＴ変
    換を行なうことを特徴とする請求項１５記載の記録再生
    装置のバックサーチ方法。
19. 【請求項１９】 前記多段階の量子化では、複数のＤＣ
    Ｔブロックで構成されるマクロブロック単位で量子化を
    行なうことを特徴とする請求項１５記載の記録再生装置
    のバックサーチ方法。
20. 【請求項２０】 前記積算は、複数のＤＣＴブロックで
    構成されるマクロブロック単位で積算を行なうことを特
    徴とする請求項１９記載の記録再生装置のバックサーチ
    方法。
21. 【請求項２１】 前記積算は、１つのマクロブロックを
    構成する全てのＤＣＴ係数のＤＣ成分を除く全てのＡＣ
    係数を積算することを特徴とする請求項２０記載の記録
    再生装置のバックサーチ方法。
22. 【請求項２２】 前記積算は、ＭＰＥＧ２の規格に基づ
    くマクロブロック毎にＹ／Ｃｂ／Ｃｒに対応する全ての
    ＤＴＣブロックを構成するＤＣＴ係数のうちのＤＣ成分
    を除く全てのＡＣ係数を積算することを特徴とする請求
    項２１記載の記録再生装置のバックサーチ方法。
23. 【請求項２３】 前記バックサーチは、前記圧縮記録手
    段で最終的にデータを記録する際に生じる符号量を予め
    判定するためのプレエンコード処理部で行なうことを特
    徴とする請求項１５記載の記録再生装置のバックサーチ
    方法。
24. 【請求項２４】 前記判定では、前記各量子化に対して
    算出された積算値が所定の判定条件に合致するか否かを
    判定することを特徴とする請求項１５記載の記録再生装
    置のバックサーチ方法。
25. 【請求項２５】 前記判定条件は、前記各量子化に対し
    て算出された積算値が「０」になるという条件であるこ
    とを特徴とする請求項２４記載の記録再生装置のバック
    サーチ方法。
26. 【請求項２６】 前記判定条件は、前記各量子化に対し
    て算出された積算値が所定の閾値以下になるという条件
    であることを特徴とする請求項２４記載の記録再生装置
    のバックサーチ方法。
27. 【請求項２７】 前記判定は、前記判定条件に合致する
    積算値を有する前記各量子化の量子化スケール値のうち
    最も大きい量子化スケール値を前回の符号化時に用いら
    れた量子化値として判定することを特徴とする請求項２
    ４記載の記録再生装置のバックサーチ方法。
28. 【請求項２８】 前記バックサーチは、入力データの全
    てのマクロブロックを対象として前回の符号化時に用い
    られた量子化値の検出処理を行なうことを特徴とする請
    求項１５記載の記録再生装置のバックサーチ方法。
29. 【請求項２９】 入力データの前回の符号化時に用いら
    れた量子化値を検出するバックサーチ手段とを有する量
    子化演算回路において、 前記バックサーチ手段は、 前記入力データをＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成する
    ＤＣＴ変換手段と、 前記ＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ係数に対し、そ
    れぞれ異なる量子化スケール値を用いた量子化を行なう
    多段階の量子化手段と、 前記多段階の量子化手段による演算結果のうち前記ＤＣ
    Ｔ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得られ
    る値の小数部を各量子化手段毎に積算する積算手段と、 前記積算手段による積算結果に基づいて前回の符号化時
    に用いられた量子化値を判定する判定手段と、 を有することを特徴とする量子化演算回路。
30. 【請求項３０】 前記符号化方式は、ＭＰＥＧ２方式で
    あることを特徴とする請求項２９記載の量子化演算回
    路。
31. 【請求項３１】 前記多段階の量子化手段は、ＭＰＥＧ
    ２の規格に基づく量子化スケール値を用いて量子化を行
    なう手段であることを特徴とする請求項３０記載の量子
    化演算回路。
32. 【請求項３２】 前記入力データを所定のＤＣＴブロッ
    クに変換して前記ＤＣＴ変換手段に供給するラスタブロ
    ック変換手段を有することを特徴とする請求項２９記載
    の量子化演算回路。
33. 【請求項３３】 前記多段階の量子化手段は、複数のＤ
    ＣＴブロックで構成されるマクロブロック単位で量子化
    を行なう手段であることを特徴とする請求項２９記載の
    量子化演算回路。
34. 【請求項３４】 前記積算手段は、複数のＤＣＴブロッ
    クで構成されるマクロブロック単位で積算を行なう手段
    であることを特徴とする請求項３３記載の量子化演算回
    路。
35. 【請求項３５】 前記積算手段は、１つのマクロブロッ
    クを構成する全てのＤＣＴ係数のＤＣ成分を除く全ての
    ＡＣ係数を積算する手段であることを特徴とする請求項
    ３４記載の量子化演算回路。
36. 【請求項３６】 前記積算手段は、ＭＰＥＧ２の規格に
    基づくマクロブロック毎にＹ／Ｃｂ／Ｃｒに対応する全
    てのＤＣＴブロックを構成するＤＣＴ係数のうちのＤＣ
    成分を除く全てのＡＣ係数を積算する手段であることを
    特徴とする請求項３５記載の量子化演算回路。
37. 【請求項３７】 前記判定手段は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が所定の判定条件に合致するか
    否かを判定する手段であることを特徴とする請求項２９
    記載の量子化演算回路。
38. 【請求項３８】 前記判定条件は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が「０」になるという条件であ
    ることを特徴とする請求項３７記載の量子化演算回路。
39. 【請求項３９】 前記判定条件は、前記各量子化手段に
    対して算出された積算値が所定の閾値以下になるという
    条件であることを特徴とする請求項３７記載の量子化演
    算回路。
40. 【請求項４０】 前記判定手段は、前記判定条件に合致
    する積算値を有する量子化手段の量子化スケール値のう
    ち最も大きい量子化スケール値を前回の符号化時に用い
    られた量子化値として判定することを特徴とする請求項
    ３７記載の量子化演算回路。
41. 【請求項４１】 前記バックサーチ手段は、入力データ
    の全てのマクロブロックを対象として前回の符号化時に
    用いられた量子化値の検出処理を行なうことを特徴とす
    る請求項２９記載の量子化演算回路。
42. 【請求項４２】 入力データを所定の符号化方式を用い
    て符号化して記録する記録再生装置を制御するコンピュ
    ータに対し、前記入力データの前回の符号化時に用いら
    れた量子化値を検出するバックサーチ処理を実行させる
    ためのプログラムにおいて、 前記入力データをＤＣＴ変換してＤＣＴ係数を生成する
    ＤＣＴ変換ステップと、 前記ＤＣＴ変換によって得られたＤＣＴ係数に対し、そ
    れぞれ異なる量子化スケール値を用いた多段階の量子化
    を行なう量子化ステップと、 前記多段階の量子化ステップによる演算結果のうち前記
    ＤＣＴ係数のＡＣ係数を量子化スケール値で除算して得
    られる値の小数部を各量子化ステップ毎に積算する積算
    ステップと、 前記積算ステップによる積算結果に基づいて前回の符号
    化時に用いられた量子化値を判定する判定ステップと、 を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプロ
    グラム。