JP2003134466A - Device for recording and reproducing digital signal - Google Patents

Device for recording and reproducing digital signal

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JP2003134466A
JP2003134466A JP2001330839A JP2001330839A JP2003134466A JP 2003134466 A JP2003134466 A JP 2003134466A JP 2001330839 A JP2001330839 A JP 2001330839A JP 2001330839 A JP2001330839 A JP 2001330839A JP 2003134466 A JP2003134466 A JP 2003134466A
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Japan
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signal
line
recording
unit
component data
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JP2001330839A
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Kiyoshi Honma
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that an unused recording area exists so that the recording area of a recording medium cannot be effectively utilized in the conventional recording system. SOLUTION: In recording an image signal, a line data inserting part 4 stores 7.5 lines of line signals outputted from an additional information superimposing part 3 other than prescribed lines in areas V1 to V4 and areas E1 to E4 within a basic unit outputted from a compressing part 2 and outputs the line signals. In reproducing the image signal, a line data extracting part 10 extracts the line signals from the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4, subsequently adds an EOB code to the areas E1 to E4 and outputs the resultant E1 to E4 to an expanding part 11. Consequently, it is made possible to record and reproduce all of effective scanning lines.

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、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 / reproducing apparatus for recording on a recording medium a digital signal obtained by compression-encoding a video signal or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像データを情報圧縮して記録を行うデ
ィジタルVTR(ビデオテープレコーダ)の規格として
「DVC」と呼ばれる規格(以下「DVC規格」とい
う)が提案されている(例えば、National Technical R
eport Vol. 41 No.2 Apr. 1995第48頁から第55
頁)。そして、このDVC規格には、現行放送レベルの
通常解像度の画像信号(SD信号)を記録するための規
格(以下「SD−DVC規格」という)が定められてい
る。
2. Description of the Related Art A standard called "DVC" (hereinafter referred to as "DVC standard") has been proposed as a standard of a digital VTR (video tape recorder) for recording image data by compressing image data (for example, National Technical R).
eport Vol. 41 No.2 Apr. 1995 Page 48 to 55
page). The DVC standard defines a standard (hereinafter referred to as "SD-DVC standard") for recording an image signal (SD signal) having a normal resolution at the current broadcast level.

【0003】このSD−DVC規格によると、いわゆる52
5/60システム(NTSC方式などがこれに相当す
る)の画像信号は、輝度(Y)信号と色差(Cr、C
b)信号が4:1:1の比率によるサンプリング周波数
で標本化され、輝度(Y)信号については、フレーム内
の水平方向の画素数が720画素、垂直方向のライン数
が480本とされ、色差(Cr、Cb)信号について
は、それぞれフレーム内の水平方向の画素数が180画
素、垂直方向のライン数が480本とされる。
According to this SD-DVC standard, the so-called 52
Image signals of the 5/60 system (NTSC system and the like correspond) are luminance (Y) signals and color differences (Cr, C).
b) The signal is sampled at a sampling frequency with a ratio of 4: 1: 1, and the luminance (Y) signal has 720 pixels in the horizontal direction and 480 lines in the vertical direction in the frame, Regarding the color difference (Cr, Cb) signals, the number of pixels in the horizontal direction is 180 pixels and the number of lines in the vertical direction is 480 in each frame.

【0004】ここで、図4(a)は、SD−DVC規格でフ
ォーマッティングされる輝度(Y)信号及び色差(C
r、Cb)信号のマクロブロック構造(525/60シ
ステムの画像信号のもの)を示す図である。SD−DV
C規格では、図示の如く、フレーム内の水平及び垂直方
向に隣接する輝度(Y)信号又は色差(Cr、Cb)信
号よりなる8×8画素が1つ画素ブロックとされ、水平
方向に並ぶ4つの輝度(Y)信号からなる画素ブロック
DCT0〜DCT3と、これら4つの画素ブロックDC
T0〜DCT3と画面同一位置をなす色差(Cr)信号
からなる1つの画素ブロックDCT4及び色差(Cb)
信号からなる1つの画素ブロックDCT5との合計6つ
の画素ブロックによりマクロブロックが構成される。
[0004] Here, FIG. 4A illustrates a luminance (Y) signal and a color difference (C) that are formatted according to the SD-DVC standard.
It is a figure which shows the macroblock structure (of the image signal of a 525/60 system) of r, Cb) signal. SD-DV
In the C standard, as shown in the figure, one pixel block is 8 × 8 pixels composed of luminance (Y) signals or color difference (Cr, Cb) signals that are adjacent in the horizontal and vertical directions in a frame, and are arranged in the horizontal direction. Pixel blocks DCT0 to DCT3 composed of four luminance (Y) signals, and these four pixel blocks DC
One pixel block DCT4 composed of color difference (Cr) signals which are at the same position as T0 to DCT3 and a color difference (Cb)
A macro block is composed of a total of six pixel blocks including one pixel block DCT5 composed of a signal.

【0005】そして、このマクロブロック内の輝度(Y)信
号データ及び色差(Cr、Cb)信号データには、各画
素ブロック単位でDCTが施され、更に、再量子化、可
変長符号化等のプロセスを経て、これらの画素データが
図5(a)に示すSD−DVC規格の基本ユニットに格
納される。ここで、図5(a)に示す基本ユニットは、
輝度信号用の4つのブロックY0〜Y3と色差信号用の
2つのブロックCr及びCbとから構成されており、原
則として、4つの輝度(Y)信号の画素ブロックDCT
0〜DCT3における画素データがそれぞれブロックY
0〜Y3に格納され、色差(Cr)信号の画素ブロック
DCT4における画素データがブロックCrに格納さ
れ、色差(Cb)信号の画素ブロックDCT5における
画素データがブロックCbに格納される。
[0005] Then, the luminance (Y) signal data and the color difference (Cr, Cb) signal data in this macroblock are subjected to DCT in each pixel block unit, and further subjected to requantization, variable length coding, etc. Through the process, these pixel data are stored in the basic unit of the SD-DVC standard shown in FIG. Here, the basic unit shown in FIG.
It is composed of four blocks Y0 to Y3 for luminance signals and two blocks Cr and Cb for color difference signals, and in principle, a pixel block DCT for four luminance (Y) signals.
The pixel data in 0 to DCT3 is the block Y
0 to Y3, the pixel data in the pixel block DCT4 of the color difference (Cr) signal is stored in the block Cr, and the pixel data in the pixel block DCT5 of the color difference (Cb) signal is stored in the block Cb.

【0006】なお、図5(a)に示す領域D0〜D5は、輝
度(Y)信号の画素ブロックDCT0〜DCT3、色差
(Cr)信号の画素ブロックDCT4、色差(Cb)信
号の画素ブロックDCT5におけるDC成分並びに符号
化及び復号化の際に参照する情報が格納される領域であ
り、領域A0〜A5は、輝度(Y)信号の画素ブロック
DCT0〜DCT3、色差(Cr)信号の画素ブロック
DCT4、色差(Cb)信号の画素ブロックDCT5に
おけるAC成分が格納される領域である。
[0006] Note that regions D0 to D5 illustrated in FIG. 5A are in the pixel blocks DCT0 to DCT3 of the luminance (Y) signal, the pixel block DCT4 of the color difference (Cr) signal, and the pixel block DCT5 of the color difference (Cb) signal. Areas A0 to A5 are areas where DC components and information to be referred to at the time of encoding and decoding are stored, and areas A0 to A5 are pixel blocks DCT0 to DCT3 for luminance (Y) signals, pixel blocks DCT4 for color difference (Cr) signals, This is an area in which the AC component of the pixel block DCT5 of the color difference (Cb) signal is stored.

【0007】また、領域A0〜A5は、全く個別に使用され
るとは限らず、例えば領域A0に輝度(Y)信号の画素
ブロックDCT0のAC成分を格納しても空きがある一
方、輝度(Y)信号の画素ブロックDCT2のAC成分
を領域A2にすべて格納できない場合には、領域A0の
空き領域に輝度(Y)信号の画素ブロックDCT2の残
りのAC成分が格納される。
[0007] Further, the areas A0 to A5 are not necessarily used individually. For example, even if the AC component of the pixel block DCT0 of the brightness (Y) signal is stored in the area A0, there is a space, but the brightness ( When all the AC components of the pixel block DCT2 of the Y) signal cannot be stored in the area A2, the remaining AC components of the pixel block DCT2 of the luminance (Y) signal are stored in the empty area of the area A0.

【0008】そして、SD−DVC規格の信号処理系を2系
統並列に設けることにより、SD−DVC規格の2倍の
50Mbpsで、4:2:2の画像信号を記録再生する
規格(以下「DIGITAL−S規格」という)が既に
提案されている。図4(b)は、DIGITAL−S規
格でフォーマッティングされる輝度(Y)信号及び色差
(Cr、Cb)信号のマクロブロック構造(525/6
0システムの画像信号のもの)を示すものであり、図5
(b)は、DIGITAL−S規格の基本ユニットを示
すものである。
[0008] Then, by providing two signal processing systems of the SD-DVC standard in parallel, a standard for recording / reproducing an image signal of 4: 2: 2 at 50 Mbps which is twice the SD-DVC standard (hereinafter referred to as "DIGITAL"). -S standard ") has already been proposed. FIG. 4B is a macroblock structure (525/6) of a luminance (Y) signal and a color difference (Cr, Cb) signal that are formatted according to the DIGITAL-S standard.
The image signal of the 0 system) is shown in FIG.
(B) shows a basic unit of the DIGITAL-S standard.

【0009】DIGITAL−S規格によると、いわゆる5
25/60システムの画像信号は、輝度(Y)信号と色
差(Cr、Cb)信号が4:2:2の比率によるサンプ
リング周波数で標本化され、輝度(Y)信号について
は、フレーム内の水平方向の画素数が720画素、垂直
方向のライン数が480本とされ、色差(Cr、Cb)
信号については、それぞれフレーム内の水平方向の画素
数が360画素、垂直方向のライン数が480本とされ
る。
According to the DIGITAL-S standard, so-called 5
In the image signal of the 25/60 system, the luminance (Y) signal and the color difference (Cr, Cb) signals are sampled at a sampling frequency with a ratio of 4: 2: 2, and the luminance (Y) signal is horizontal in the frame. The number of pixels in the vertical direction is 720, and the number of lines in the vertical direction is 480. Color difference (Cr, Cb)
Regarding the signals, the number of pixels in the horizontal direction is 360 pixels and the number of lines in the vertical direction is 480 in each frame.

【0010】そして、図4(b)に示す如く、マクロブロッ
クは、水平方向に並ぶ4つの輝度(Y)信号からなる画
素ブロックDCT0〜DCT3と、これと画面同一位置
をなす水平方向に並ぶ2つの色差(Cr)信号からなる
画素ブロックDCT4及びDCT5と、2つの色差(C
b)信号からなる画素ブロックDCT6及びDCT7と
の合計8つの画素ブロックにより構成され、このマクロ
ブロックの画素データがDCT、再量子化、可変長符号
化等のプロセスを経て後述の如く基本ユニット内に格納
される。
[0010] As shown in FIG. 4B, the macroblock includes pixel blocks DCT0 to DCT3 each composed of four luminance (Y) signals arranged in the horizontal direction, and two macroblocks arranged in the same horizontal direction as the screen. Pixel blocks DCT4 and DCT5 composed of two color difference (Cr) signals and two color difference (C
b) It is composed of a total of eight pixel blocks including pixel blocks DCT6 and DCT7 each consisting of a signal, and the pixel data of this macroblock is processed into processes such as DCT, requantization, and variable length coding in a basic unit as described later. Is stored.

【0011】なお、DIGITAL−S規格では、SD−D
VC規格と同様、マクロブロック内の画素データに、各
画素ブロック単位でDCTを施し、DCTにより得られ
たAC成分に対してのみ可変長符号化の処理を施す。ま
た、DIGITAL−S規格における再量子化処理で
は、図4(b)に示すマクロブロックを5つ集めて1つ
のビデオセグメントとし、このビデオセグメントの単位
で前記可変長符号化後の符号量を制御して、1つのビデ
オセグメント(5つのマクロブロック)の画素データを
図5(b)に示す基本ユニット5つ分に割り当てる。つ
まり、5つのマクロブロックの画素データが図5(b)
に示す基本ユニット5つ分に収まるよう再量子化処理に
おける量子化ステップを決定して、再量子化及び可変長
符号化を行う。
[0011] In the DIGITAL-S standard, SD-D
Similar to the VC standard, pixel data in a macroblock is subjected to DCT in each pixel block unit, and variable length coding processing is performed only to the AC component obtained by DCT. Further, in the requantization processing in the DIGITAL-S standard, five macroblocks shown in FIG. 4B are collected into one video segment, and the code amount after the variable length coding is controlled in units of this video segment. Then, the pixel data of one video segment (five macroblocks) is assigned to the five basic units shown in FIG. That is, the pixel data of the five macro blocks is shown in FIG.
The quantization step in the requantization processing is determined so that the number of basic units shown in FIG.

【0012】そして、図5(b)に示す領域D0〜D7に
は、輝度(Y)信号の画素ブロックDCT0〜DCT
3、色差(Cr)信号の画素ブロックDCT4及びDC
T5、色差(Cb)信号の画素ブロックDCT6及びD
CT7におけるDC成分並びに符号化及び復号化の際に
参照する情報が格納され、領域A0〜A11には、輝度
(Y)信号の画素ブロックDCT0〜DCT3、色差
(Cr)信号の画素ブロックDCT4及びDCT5、色
差(Cb)信号の画素ブロックDCT6及びDCT7に
おけるAC成分が格納される。
[0012] In the areas D0 to D7 illustrated in FIG. 5B, pixel blocks DCT0 to DCT of luminance (Y) signals are included.
3. Color difference (Cr) signal pixel blocks DCT4 and DC
T5, color difference (Cb) signal pixel blocks DCT6 and D
The DC component in CT7 and information to be referred to in encoding and decoding are stored, and pixel blocks DCT0 to DCT3 for luminance (Y) signals and pixel blocks DCT4 and DCT5 for color difference (Cr) signals are stored in areas A0 to A11. , AC components in the pixel blocks DCT6 and DCT7 of the color difference (Cb) signal are stored.

【0013】なお、領域V1〜V4には無効データが格納さ
れ、領域A1、A3、A7、A9内の先頭部分に相当す
る領域E1〜E4には、可変長符号化プロセスにおける
ゼロランレングス符号化、モディファイド2次元ハフマ
ン符号化の結果得られたそれぞれ4ビットのEOB符号
が格納される。
[0013] Note that invalid data is stored in the areas V1 to V4, and zero run length encoding in the variable length encoding process is performed in the areas E1 to E4 corresponding to the head portion in the areas A1, A3, A7, and A9. , 4-bit EOB codes obtained as a result of the modified two-dimensional Huffman coding are stored.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、DIG
ITAL−S規格では、SD−DVC規格に比して、色
差(Cr、Cb)信号の記録画素数を2倍にすると共
に、輝度(Y)信号の再量子化の際の量子化ステップを
大幅に狭めることができるため、高画質化を実現できる
が、未使用の領域も存在し、記録媒体の記録領域を有効
に利用できていないという問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
According to the ITAL-S standard, the number of recording pixels of the color difference (Cr, Cb) signal is doubled as compared with the SD-DVC standard, and the quantization step at the time of requantization of the luminance (Y) signal is significantly increased. However, since there is an unused area, there is a problem that the recording area of the recording medium cannot be effectively used.

【0015】また、以上の如く、SD−DVC規格又はDI
GITAL−S規格では、525/60システムの画像
信号における480本分の画像信号のみを記録再生する
が、525/60システムの画像信号における有効走査
ライン数は、SMPTE125M規格によれば各フレー
ムにおける第20ラインから第263ラインまでと、第
283ラインから第525ラインまでの合計487本で
あり、これら全ての有効走査ラインを記録再生できない
という問題があった。更に、メタデータ等の付加情報を
記録再生させたいという要望があったがその対応がなさ
れていなかった。
Further, as described above, the SD-DVC standard or DI
According to the GITAL-S standard, only 480 image signals of the image signal of the 525/60 system are recorded and reproduced, but the number of effective scanning lines in the image signal of the 525/60 system is the number of effective scanning lines in each frame according to the SMPTE125M standard. There are a total of 487 lines from the 20th line to the 263rd line and from the 283rd line to the 525th line, and there is a problem that all of these effective scanning lines cannot be recorded and reproduced. Furthermore, there has been a demand for recording and reproducing additional information such as metadata, but this has not been dealt with.

【0016】本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであり、記録媒体の記録領域を有効に利用すると共
に、全ての有効走査ラインのライン信号や付加情報を記
録再生できるディジタル信号記録再生装置を提供するこ
とをその目的とする。
[0016] The present invention has been made in view of such problems, and a digital signal that can effectively use the recording area of a recording medium and can record and reproduce line signals of all effective scanning lines and additional information. It is an object of the present invention to provide a recording / reproducing device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、輝度信号及び2つの色差信号から成り、前記
輝度信号の画素数と前記2つの色差信号のそれぞれの画
素数との比がm:1である(但し、mは2以上の整数)
第1の画像信号を所定ライン分記録再生するための信号
処理回路を2系統並列に設けて、前記輝度信号の画素数
と前記2つの色差信号のそれぞれの画素数との比がm:
2である第2の画像信号を前記所定ライン分より大なる
ライン分記録媒体に記録し、再生するディジタル信号記
録再生装置において、前記第2の画像信号における前記
所定ラインの輝度信号及び色差信号を所定数の画素より
なる画素ブロック毎に分割し、分割した輝度信号及び色
差信号に前記画素ブロック単位でDCTを施すことによ
りDC成分データとAC成分データとを生成し、前記A
C成分データに更にゼロランレングス符号化を施し、D
C成分データ格納用の第1の領域とAC成分データ格納
用の第2の領域とを一対として有する複数対の格納ブロ
ックに前記DC成分データと前記ゼロランレングス符号
化後のAC成分データとを格納するに際して、前記DC
成分データを前記第1の領域に格納した第1の格納ブロ
ックに対しては、前記第2の領域に前記ゼロランレング
ス符号化後のAC成分データを格納し、前記DC成分デ
ータを前記第1の領域に格納しない第2の格納ブロック
に対しては、前記第2の領域の先頭部分に設けられる第
3の領域に、前記ゼロランレングス符号化により得たE
OB符号を格納する圧縮部(2)と、前記圧縮部が出力
する前記第2の格納ブロックにおける前記第1の領域と
前記第3の領域とに、前記第2の画像信号の前記所定ラ
イン以外のライン信号を挿入するライン信号挿入部
(4)と、前記圧縮部が出力する前記第1の格納ブロッ
クと前記ライン信号が挿入された第2の格納ブロックと
を記録媒体に記録し、再生する記録再生部(6、8)
と、前記記録再生部により再生された前記第2の格納ブ
ロックに挿入されている前記ライン信号を抽出すると共
に、前記ライン信号が挿入されていた前記第3の領域に
前記EOB符号を格納した第3の格納ブロックを出力す
るライン信号抽出部(10)と、前記記録再生部により
再生された前記第1の格納ブロックと、前記ライン信号
抽出部が出力する前記第3の格納ブロックとに格納され
るAC成分データにゼロランレングス復号化を施すと共
に、ゼロランレングス復号化後のAC成分データと前記
第1及び第3の格納ブロックに格納されるDC成分デー
タとに逆DCTを施すことにより、第2の画像信号にお
ける前記所定ラインの輝度信号及び色差信号を得る伸張
部(11)とを備えたことを特徴とするものである。
To achieve the above object, the present invention comprises a luminance signal and two color difference signals, wherein the ratio of the number of pixels of the luminance signal and the number of pixels of each of the two color difference signals is m: 1 (m is an integer of 2 or more)
Two signal processing circuits for recording and reproducing the first image signal for a predetermined line are provided in parallel, and the ratio of the number of pixels of the luminance signal to the number of pixels of each of the two color difference signals is m:
In the digital signal recording / reproducing apparatus for recording and reproducing the second image signal of 2 on the recording medium for the line larger than the predetermined line, the luminance signal and the color difference signal of the predetermined line in the second image signal are recorded. A pixel block composed of a predetermined number of pixels is divided, and DCT and AC component data are generated by subjecting the divided luminance signal and color difference signal to DCT in the pixel block unit.
C component data is further subjected to zero run length encoding, and D
The DC component data and the AC component data after the zero run length encoding are stored in a plurality of pairs of storage blocks having a first area for storing C component data and a second area for storing AC component data as a pair. When storing, the DC
For the first storage block storing the component data in the first area, the AC component data after the zero run length encoding is stored in the second area, and the DC component data is stored in the first storage block. For the second storage block that is not stored in the area of E, the E obtained by the zero run length encoding is added to the third area provided in the head portion of the second area.
A compression unit (2) for storing an OB code and a region other than the predetermined line of the second image signal in the first region and the third region in the second storage block output by the compression unit. A line signal inserting section (4) for inserting the line signal, the first storage block output by the compression section, and the second storage block in which the line signal is inserted are recorded and reproduced on a recording medium. Recording / playback section (6, 8)
And extracting the line signal inserted in the second storage block reproduced by the recording / reproducing unit and storing the EOB code in the third area in which the line signal was inserted. Stored in the line signal extraction unit (10) that outputs three storage blocks, the first storage block reproduced by the recording and reproduction unit, and the third storage block output by the line signal extraction unit. By performing zero run length decoding on the AC component data, and performing inverse DCT on the AC component data after the zero run length decoding and the DC component data stored in the first and third storage blocks, A decompression unit (11) for obtaining a luminance signal and a color difference signal of the predetermined line in the second image signal is provided.

【0018】また、本発明に係るディジタル信号記録再生装
置における前記圧縮部は、前記DCTを施したAC成分
データに再量子化を行った上で前記ゼロランレングス符
号化を行い、前記DC成分データと前記ゼロランレング
ス符号化後のAC成分データとが前記複数対の格納ブロ
ックに収まるよう前記再量子化における量子化ステップ
を設定するようにしたことを特徴とするものである。
[0018] Further, the compression section in the digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention performs re-quantization on the DCT-applied AC component data and then performs the zero run length encoding to obtain the DC component data. The quantization step in the requantization is set so that the AC component data after the zero run length encoding and the AC component data after the zero run length encoding can be stored in the plurality of pairs of storage blocks.

【0019】また、本発明に係るディジタル信号記録再生装
置における前記ライン信号挿入部は、前記第2の画像信
号の前記所定ライン以外のライン信号を非圧縮で挿入す
るようにしたことを特徴とするものである。
[0019] Further, the digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention is characterized in that the line signal inserting section inserts line signals other than the predetermined line of the second image signal without compression. It is a thing.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により詳細に説明する。図1は、本
発明の実施例に係るディジタル画像信号記録再生装置を
説明するための図であり、1は入来するライン信号のラ
イン数を計数しつつ、各フレームにおける第23ライン
から第262ラインまでと、第285ラインから第52
4ラインまでの合計480本におけるライン信号を圧縮
部2に出力する一方、第20ラインから第22ラインま
での3ラインと、第263ラインと、第282ライン目
の後半から第284ラインまでの2.5ラインと、第5
25ラインの合計7.5本のライン信号を付加情報重畳
部3に出力するライン識別部である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to preferred examples. FIG. 1 is a diagram for explaining a digital image signal recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention, where 1 is the 23rd to 262nd lines in each frame while counting the number of lines of an incoming line signal. From line 285 to line 52
The line signals for a total of 480 lines up to 4 lines are output to the compression unit 2, while the 3 lines from the 20th line to the 22nd line, the 263rd line, and the 2nd line from the latter half of the 282nd line to the 284th line. .5 line and the fifth
It is a line identification unit that outputs a total of 7.5 line signals of 25 lines to the additional information superimposing unit 3.

【0021】また、2はライン識別部1から出力されるライ
ン信号、つまりフレーム内の水平方向の画素数が720
画素、垂直方向のライン数が480本に標本化された輝
度(Y)信号と、フレーム内の水平方向の画素数が36
0画素、垂直方向のライン数が480本に標本化された
色差(Cr、Cb)信号とからなるライン信号に対し
て、DCT、再量子化、可変長符号化等からなるDIG
ITAL−S規格の圧縮処理を施す圧縮部、3はライン
識別部1から出力される7.5本分のライン信号に必要
に応じてメタデータ等の付加情報を重畳して出力する付
加情報重畳部である。
[0021] Further, 2 is a line signal output from the line identification unit 1, that is, the number of horizontal pixels in the frame is 720.
The number of pixels is a luminance (Y) signal sampled to have 480 lines in the vertical direction, and the number of pixels in the horizontal direction in the frame is 36.
DIG consisting of DCT, requantization, variable length coding, etc. for a line signal consisting of 0 pixels and color difference (Cr, Cb) signals sampled to 480 lines in the vertical direction
A compression unit 3 for performing compression processing according to the ITAL-S standard, and an additional information superimposing unit 3 which superimposes additional information such as metadata on the line signals for 7.5 lines output from the line identification unit 1 as necessary. It is a department.

【0022】また、4は圧縮部2が出力する出力データの所
定領域に、後述の如く、付加情報重畳部3から出力され
る7.5本分のライン信号を挿入するラインデータ挿入
部、5はラインデータ挿入部4が出力する出力データに
誤り訂正符号を付加して出力する誤り訂正符号付加部、
6は誤り訂正符号付加部5が出力する出力データにDI
GITAL−S規格のフォーマット処理を施してこれを
記録媒体7に記録する記録部である。
[0022] Reference numeral 4 denotes a line data insertion unit that inserts 7.5 line signals output from the additional information superposition unit 3 into a predetermined area of the output data output from the compression unit 2, as described later. Is an error correction code addition unit for adding an error correction code to the output data output by the line data insertion unit 4 and outputting the data.
6 is DI in the output data output by the error correction code addition unit 5.
This is a recording unit that performs GITAL-S standard format processing and records this on the recording medium 7.

【0023】一方、8は記録媒体7から再生される再生信号
にDIGITAL−S規格のデフォーマット処理を施し
てこれを出力する再生部、9は再生部8が出力する出力
データに誤り訂正処理を施す誤り訂正処理部、10は誤
り訂正処理部9が出力する出力データから7.5本分の
ライン信号を抽出し、480本分のライン信号の画素デ
ータを伸張部11に出力する一方、7.5本分のライン
信号を付加情報抽出部12に出力するラインデータ抽出
部である。
[0023] On the other hand, 8 is a reproducing unit for performing a DIGITAL-S standard deformatting process on the reproduced signal reproduced from the recording medium 7 and outputting the same, and 9 is an error correction process for the output data output by the reproducing unit 8. The error correction processing unit 10 to apply extracts 7.5 line signals from the output data output from the error correction processing unit 9 and outputs pixel data of 480 line signals to the decompression unit 11, while This is a line data extraction unit that outputs line signals for five lines to the additional information extraction unit 12.

【0024】また、11はラインデータ抽出部10から出力
される画素データにDIGITAL−S規格の伸張処理
を施す伸張部、12はラインデータ抽出部10から出力
される7.5本分のライン信号に付加情報が重畳される
場合に、この付加情報を抽出する付加情報抽出部、13
は伸張部11が出力するライン信号と付加情報抽出部1
2が出力する7.5本分のライン信号とを合成して出力
するライン合成部である。
[0024] Further, 11 is a decompression unit that performs decompression processing of DIGITAL-S standard on the pixel data output from the line data extraction unit 10, and 12 is a line signal for 7.5 lines output from the line data extraction unit 10. An additional information extraction unit that extracts the additional information when the additional information is superimposed on the
Is a line signal output from the decompression unit 11 and the additional information extraction unit 1
2 is a line synthesizing unit for synthesizing and outputting the line signals for 7.5 lines output by 2.

【0025】以下、本発明の実施例に係るディジタル画像信
号記録再生装置の動作を説明する。まず、ライン識別部
1にフレーム単位の画像信号が入来すると、ライン識別
部1は、画像信号におけるライン番号を計数することに
より、前述の如く、各フレームにおける第23ラインか
ら第262ラインまでと、第285ラインから第524
ラインまでの合計480本のライン信号を圧縮部2に出
力する一方、第20ラインから第22ラインまでの3ラ
インと、第263ラインと、第282ライン目の後半か
ら第284ラインまでの2.5ラインと、第525ライ
ンの合計7.5本のライン信号を付加情報重畳部3に出
力する。
The operation of the digital image signal recording / reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described below. First, when an image signal for each frame is input to the line identification unit 1, the line identification unit 1 counts the line number in the image signal, and as described above, the 23rd line to the 262th line in each frame. , Line 285 to line 524
1. A total of 480 line signals up to the line is output to the compression unit 2, while the third line from the 20th line to the 22nd line, the 263rd line, and the second half of the 282nd line to the 284th line. A total of 7.5 line signals of 5 lines and 525th line are output to the additional information superimposing unit 3.

【0026】なお、ここで、入来する画像信号が既にディジ
タルの信号形態である場合には、前述の如く、所定のラ
イン信号を圧縮部2と付加情報重畳部3とに振り分けて
出力することになるが、入来する画像信号がアナログの
信号形態である場合には、輝度(Y)信号と色差(C
r、Cb)信号とを4:2:2の比率によりサンプリン
グするA/D変換器が別途必要であることは言うまでも
ない。
[0026] Here, when the incoming image signal is already in a digital signal form, as described above, the predetermined line signal is distributed to the compression unit 2 and the additional information superimposing unit 3 and output. However, when the incoming image signal has an analog signal form, the luminance (Y) signal and the color difference (C
It goes without saying that an A / D converter for sampling the r, Cb) signal at a ratio of 4: 2: 2 is additionally required.

【0027】そして、圧縮部2は、ライン識別部1から出力
される輝度(Y)信号及び色差(Cr、Cb)信号にD
IGITAL−S規格の圧縮処理を施す。この圧縮処理
には、主としてDCT、再量子化、可変長符号化等の処
理が含まれる。なお、ここで言う可変長符号化とは、前
述の如く、ゼロランレングス符号化とモディファイド2
次元ハフマン符号化との組み合わせを意味し、DCTに
より得たAC成分のみに対して、再量子化、ゼロランレ
ングス符号化及びモディファイド2次元ハフマン符号化
等の処理が施される。
[0027] The compression unit 2 then adds D to the luminance (Y) signal and color difference (Cr, Cb) signal output from the line identification unit 1.
The compression process of the IGITAL-S standard is performed. This compression processing mainly includes processing such as DCT, requantization, and variable length coding. The variable length coding referred to here is the zero run length coding and the modified 2 coding as described above.
This means a combination with two-dimensional Huffman coding, and only AC components obtained by DCT are subjected to processing such as requantization, zero run length coding, and modified two-dimensional Huffman coding.

【0028】DIGITAL−S規格では、前述の如く、図
4(b)に示すマクロブロックを5つ集めて1つのビデ
オセグメントとし、このビデオセグメントの単位で再量
子化における量子化ステップを設定することにより前記
可変長符号化後の符号量を制御して、1つのビデオセグ
メント(5つのマクロブロック)の画素データを図5
(b)に示す基本ユニット5つ分に割り当てる。
[0028] In the DIGITAL-S standard, as described above, five macroblocks shown in Fig. 4B are collected into one video segment, and a quantization step in requantization is set in units of this video segment. The pixel amount of one video segment (five macroblocks) is controlled by controlling the code amount after the variable length coding according to FIG.
Allocate to five basic units shown in (b).

【0029】ここで、図2は、圧縮部2が生成する画素ブロ
ック単位の画素データを示しており、図4(b)に示す
8つの画素ブロックに対しては、図2(a)に示す如
く、各画素ブロックからDC成分とEOB符号を含むA
C成分とをそれぞれ生成し、これらの各画素ブロックの
画素データを輝度信号用の4つのブロックY0〜Y3と
色差信号用の4つのブロックCr0及びCb0、Cr1
及びCb1に格納する。そして、領域A1、A3、A
7、A9における各先頭部分の領域E1〜E4を除いた
領域にも、これらの画素データを格納する。
[0029] Here, FIG. 2 illustrates pixel data in pixel block units generated by the compression unit 2, and FIG. 2A illustrates the eight pixel blocks illustrated in FIG. 4B. As described above, A including the DC component and the EOB code from each pixel block
C component, respectively, and pixel data of each of these pixel blocks is converted into four blocks Y0 to Y3 for luminance signals and four blocks Cr0 and Cb0, Cr1 for color difference signals.
And Cb1. And the areas A1, A3, A
These pixel data are also stored in the areas other than the areas E1 to E4 of the respective leading portions of A7 and A9.

【0030】また、圧縮部2は、これら8つの画素ブロック
の画素データに加え、図2(b)に示す如く、無効デー
タとEOB符号とからなる画素データを4つ生成し、領
域V1及びE1、領域V2及びE2、領域V3及びE
3、領域V4及びE4にそれぞれ格納する。
In addition to the pixel data of these eight pixel blocks, the compression unit 2 also generates four pieces of pixel data including invalid data and EOB code, as shown in FIG. 2B, and the areas V1 and E1 are generated. , Regions V2 and E2, regions V3 and E
3, and stores in areas V4 and E4, respectively.

【0031】各ブロック内における領域D0〜D7には、輝
度(Y)信号の画素ブロックDCT0〜DCT3、色差
(Cr)信号の画素ブロックDCT4及びDCT5、色
差(Cb)信号の画素ブロックDCT6及びDCT7に
おけるDC成分並びに符号化及び復号化の際に参照する
情報が格納され、領域A0〜A11には、輝度(Y)信
号の画素ブロックDCT0〜DCT3、色差(Cr)信
号の画素ブロックDCT4及びDCT5、色差(Cb)
信号の画素ブロックDCT6及びDCT7におけるAC
成分が格納される。
Regions D0 to D7 in each block include pixel blocks DCT0 to DCT3 for luminance (Y) signals, pixel blocks DCT4 and DCT5 for color difference (Cr) signals, and pixel blocks DCT6 and DCT7 for color difference (Cb) signals. A DC component and information to be referred to at the time of encoding and decoding are stored, and pixel blocks DCT0 to DCT3 for luminance (Y) signals, pixel blocks DCT4 and DCT5 for color difference (Cr) signals, and color differences are stored in areas A0 to A11. (Cb)
AC in signal pixel blocks DCT6 and DCT7
The component is stored.

【0032】一方、付加情報重畳部3は、ライン識別部1か
ら出力される7.5本分のライン信号に必要に応じてメ
タデータ等の付加情報を重畳して出力する。なお、付加
情報を重畳しない場合には、7.5本分のライン信号を
そのままラインデータ挿入部4に出力することになる。
On the other hand, the additional information superimposing unit 3 superimposes additional information such as metadata on the 7.5 line signals output from the line identifying unit 1 and outputs the signal. When the additional information is not superimposed, the line signals for 7.5 lines are output to the line data insertion unit 4 as they are.

【0033】7.5本分のライン信号は、1画素あたりの量
子化ビット数が8、1ラインあたりの輝度信号の画素数
が720、1ラインあたりの色差(Cr、Cb)信号の
画素数がそれぞれ360、1秒あたりのフレーム数が3
0であるため、2.592Mbps(=8ビット×14
40画素×7.5ライン×30フレーム)のデータレー
トを有する。
[0033] For 7.5 line signals, the number of quantization bits per pixel is 8, the number of pixels of a luminance signal per line is 720, and the number of pixels of a color difference (Cr, Cb) signal per line Each has 360, and the number of frames per second is 3
Since it is 0, 2.592 Mbps (= 8 bits x 14)
The data rate is 40 pixels × 7.5 lines × 30 frames).

【0034】ラインデータ挿入部4は、圧縮部2から出力さ
れる基本ユニット内における空き領域に、付加情報重畳
部3から出力される7.5本分のライン信号を格納する
ことになるが、領域V1〜V4のデータ容量は各12ビ
ット(1基本ユニット内で合計48ビット)、1ビデオ
セグメント内における基本ユニット数は5、1フレーム
内におけるビデオセグメント数は270、1秒あたりの
フレーム数は30であるため、領域V1〜V4のみを利
用した場合、記録できるデータレートが1.944Mb
ps(=48ビット×5ユニット×270セグメント×
30フレーム)となり、7.5本分のライン信号を全て
格納することができない。
[0034] The line data insertion unit 4 stores the line signals for 7.5 lines output from the additional information superimposing unit 3 in an empty area in the basic unit output from the compression unit 2, The data capacity of the areas V1 to V4 is 12 bits each (48 bits in total in one basic unit), the number of basic units in one video segment is 5, the number of video segments in one frame is 270, and the number of frames per second is Since it is 30, when only the areas V1 to V4 are used, the recordable data rate is 1.944 Mb.
ps (= 48 bits x 5 units x 270 segments x
30 frames), and it is not possible to store all 7.5 line signals.

【0035】そこで、本発明に係るディジタル信号記録再生
装置では、領域V1〜V4に加え、領域A1、A3、A
7、A9の先頭部分に相当する領域E1〜E4を7.5
本分のライン信号に割り当てることにする。この場合、
領域E1〜E4のデータ容量は各4ビット(1基本ユニ
ット内で合計16ビット)であるため、領域V1〜V4
と領域E1〜E4とを用いて記録できるデータレート
は、2.592Mbps(=64ビット×5ユニット×
270セグメント×30フレーム)となり、7.5本分
のライン信号を全て格納することができる。
Therefore, in the digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, in addition to the areas V1 to V4, areas A1, A3, A
7, areas E1 to E4 corresponding to the beginning of A9 are set to 7.5
It will be assigned to the line signal for this line. in this case,
Since the data capacity of the areas E1 to E4 is 4 bits each (16 bits in total in one basic unit), the areas V1 to V4
The data rate that can be recorded by using the areas E1 to E4 is 2.592 Mbps (= 64 bits × 5 units ×).
(270 segments × 30 frames), all line signals for 7.5 lines can be stored.

【0036】ラインデータ挿入部4は、圧縮部2から出力さ
れる基本ユニット単位の画素データを解析し、無効デー
タが格納される領域V1〜V4及びEOB符号が格納さ
れる領域E1〜E4を検出する。ここで、無効データ
は、固定位置である領域V1〜V4に格納されているた
め、各ユニットの先頭からのビット数を計数することに
より容易に検出できる。また、EOB符号が格納される
領域E1〜E4については、領域V1〜V4に続く各4
ビットが割り当てられており、また、このEOB符号と
しては、「0110」との固定の論理符号が割り当てら
れているため、容易に検出ができる。
The line data insertion unit 4 analyzes the pixel data in units of basic units output from the compression unit 2, and detects regions V1 to V4 in which invalid data is stored and regions E1 to E4 in which EOB code is stored. To do. Since the invalid data is stored in the areas V1 to V4, which are fixed positions, the invalid data can be easily detected by counting the number of bits from the head of each unit. In addition, regarding the areas E1 to E4 in which the EOB code is stored, each 4 following the areas V1 to V4
Bits are assigned and a fixed logical code such as "0110" is assigned as the EOB code, so that it can be easily detected.

【0037】そして、ラインデータ挿入部4は、以上のよう
に領域V1〜V4及び領域E1〜E4を検出すると共
に、7.5本分のライン信号を16ビットずつに分割し
て、64ビット(=16ビット×4)分のライン信号ず
つ各基本ユニットに格納する。
Then, the line data insertion unit 4 detects the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4 as described above, and divides the line signal for 7.5 lines into 16-bit units to obtain 64-bit ( = 16 bits x 4) line signals are stored in each basic unit.

【0038】このようにして、付加情報重畳部3からのライ
ン信号が挿入された画素データがラインデータ挿入部4
から出力されると、誤り訂正符号付加部5は、DIGI
TAL−S規格に基づく誤り訂正符号を付加し、記録部
6は、これにDIGITAL−S規格のフォーマット処
理を施して記録媒体7に記録する。
[0038] In this way, the pixel data in which the line signal from the additional information superimposing unit 3 is inserted is converted into the line data inserting unit 4
Is output from the DIGI
An error correction code based on the TAL-S standard is added, and the recording unit 6 performs format processing of the DIGITAL-S standard on this and records it on the recording medium 7.

【0039】一方、記録媒体7からの再生時には、再生部8
が再生信号にDIGITAL−S規格のデフォーマット
処理を施し、誤り訂正処理部9において、記録時に付さ
れた誤り訂正符号に基づく誤り訂正処理が行われる。そ
して、誤り訂正処理を終えた画素データがラインデータ
抽出部10に出力される。そして、ラインデータ抽出部
10は、誤り訂正処理部9からの画素データにおける基
本ユニットの構造を解析し、領域V1〜V4及び領域E
1〜E4に格納されている7.5本分のライン信号を抽
出して、これを付加情報抽出部12に出力する。
On the other hand, when reproducing from the recording medium 7, the reproducing unit 8
Performs deformat processing of the DIGITAL-S standard on the reproduced signal, and the error correction processing unit 9 performs error correction processing based on the error correction code added at the time of recording. Then, the pixel data that has undergone the error correction processing is output to the line data extraction unit 10. Then, the line data extraction unit 10 analyzes the structure of the basic unit in the pixel data from the error correction processing unit 9, and determines the regions V1 to V4 and the region E.
The line signals for 7.5 lines stored in 1 to E4 are extracted and output to the additional information extraction unit 12.

【0040】領域V1〜V4及び領域E1〜E4に格納され
ている7.5本分のライン信号が抽出された基本ユニッ
トには、その領域E1〜E4にEOB符号である「01
10」の4ビットの論理符号をそれぞれ格納して伸張部
11に出力する。つまり、ラインデータ抽出部10は、
ラインデータ挿入部4が7.5ラインのライン信号の格
納のために上書き消去した領域E1〜E4におけるEO
B符号を復元した上で、各基本ユニット毎の画素データ
を伸張部11に出力する。
[0040] For the basic unit from which 7.5 line signals stored in the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4 are extracted, the areas E1 to E4 are EOB code "01".
The 4-bit logical code “10” is stored and output to the decompression unit 11. That is, the line data extraction unit 10
EO in the areas E1 to E4 overwritten and erased by the line data insertion unit 4 to store the line signal of 7.5 lines
After the B code is restored, the pixel data for each basic unit is output to the decompression unit 11.

【0041】そして、伸張部11は、圧縮部2におけるDI
GITAL−S規格の圧縮処理と相補的な、モディファ
イド2次元ハフマン復号化、ゼロランレングス復号化、
逆再量子化、逆DCT等からなるDIGITAL−S規
格の伸張処理を施して480本分のライン信号をライン
合成部13に出力する。
Then, the decompression unit 11 uses the DI in the compression unit 2.
Modified 2D Huffman decoding, zero run length decoding, which is complementary to the compression processing of the GITAL-S standard,
Decompression processing of the DIGITAL-S standard including inverse requantization and inverse DCT is performed, and 480 line signals are output to the line synthesizing unit 13.

【0042】これに対し、付加情報抽出部12は、ラインデ
ータ抽出部10から出力された7.5本分のライン信号
に付加情報が重畳されていればこれを抽出する。そし
て、ライン合成部13は、伸張部11から出力されたラ
イン信号と、付加情報抽出部12から出力されたライン
信号とを合成して、合成した487.5本分のライン信
号を出力する。
[0042] On the other hand, the additional information extraction unit 12 extracts the additional information if it is superimposed on the 7.5 line signals output from the line data extraction unit 10. Then, the line synthesizing unit 13 synthesizes the line signal output from the decompressing unit 11 and the line signal output from the additional information extracting unit 12, and outputs the synthesized line signal for 487.5 lines.

【0043】以上の如く、本発明に係るディジタル画像信号
記録再生装置では、SD−DVC規格の信号処理系を2
系統並列に用いて画像信号の記録再生を行うに際して、
480本を越えた7.5本分のライン信号を記録する領
域として、基本ユニット内の領域V1〜V4と領域E1
〜E4とを割り当てたため、全ての有効走査ラインを記
録再生することが可能となった。また、これら7.5本
のライン信号を非圧縮のまま記録再生することが可能と
なり、例えば、このライン信号にメタデータ等の付加情
報を重畳する場合であってもこれを再生側で復元するこ
とが可能となった。
As described above, in the digital image signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, the SD-DVC standard signal processing system is used.
When recording and reproducing image signals by using them in parallel,
Areas V1 to V4 and area E1 in the basic unit are used as areas for recording line signals for 7.5 lines exceeding 480 lines.
Since ~ E4 are assigned, it becomes possible to record and reproduce all effective scanning lines. Further, it becomes possible to record and reproduce these 7.5 line signals without being compressed. For example, even when additional information such as metadata is superposed on this line signal, this is restored on the reproducing side. It has become possible.

【0044】なお、以上の実施例では、525/60システ
ムの画像信号を記録再生する場合について説明したが、
例えば、625/50システムの画像信号を記録再生す
る場合には、以下の通りである。
In the above embodiments, the case of recording and reproducing the image signal of the 525/60 system has been described.
For example, when recording / reproducing an image signal of the 625/50 system, the procedure is as follows.

【0045】SD−DVC規格では、625/50システム
の画像信号は、輝度(Y)信号と色差(Cr、Cb)信
号が4:2:0の比率によるサンプリング周波数で標本
化され、輝度(Y)信号については、フレーム内の水平
方向の画素数が720画素、垂直方向のライン数が57
6本とされ、色差(Cr、Cb)信号については、それ
ぞれフレーム内の水平方向の画素数が360画素、垂直
方向のライン数が288本とされる。なお、ここで4:
2:0とは、輝度(Y)信号と色差(Cr、Cb)信号
とのサンプリング周波数の比が4:2であり、ラインに
より色差(Cr)信号又は色差(Cb)信号の何れか一
方のみを標本化していることを示している。
According to the SD-DVC standard, an image signal of a 625/50 system is sampled at a sampling frequency with a ratio of 4: 2: 0 for a luminance (Y) signal and a color difference (Cr, Cb) signal, and a luminance (Y) signal is sampled. ) Regarding the signal, the number of pixels in the horizontal direction in the frame is 720, and the number of lines in the vertical direction is 57.
The number of color difference (Cr, Cb) signals is 6, and the number of pixels in the horizontal direction is 360 pixels and the number of lines in the vertical direction is 288 in each frame. Here, 4:
2: 0 means that the ratio of the sampling frequency of the luminance (Y) signal and the color difference (Cr, Cb) signal is 4: 2, and only one of the color difference (Cr) signal or the color difference (Cb) signal is used depending on the line. Is sampled.

【0046】これに対し、DIGITAL−S規格では、6
25/50システムの画像信号は、輝度(Y)信号と色
差(Cr、Cb)信号が4:2:2の比率によるサンプ
リング周波数で標本化され、輝度(Y)信号について
は、フレーム内の水平方向の画素数が720画素、垂直
方向のライン数が576本とされ、色差(Cr、Cb)
信号については、それぞれフレーム内の水平方向の画素
数が360画素、垂直方向のライン数が576本とされ
る。
[0046] On the other hand, in the DIGITAL-S standard, 6
The image signal of the 25/50 system is such that the luminance (Y) signal and the color difference (Cr, Cb) signals are sampled at a sampling frequency with a ratio of 4: 2: 2, and the luminance (Y) signal is horizontal in the frame. The number of pixels in the vertical direction is 720, and the number of lines in the vertical direction is 576. Color difference (Cr, Cb)
Regarding signals, the number of pixels in the horizontal direction is 360 pixels and the number of lines in the vertical direction is 576 in each frame.

【0047】図3はSD−DVC規格及びDIGITAL−
S規格でフォーマッティングされる625/50システ
ムの輝度(Y)信号及び(Cr、Cb)信号のマクロブ
ロック構造を示す図であり、図3(a)は、SD−DV
C規格におけるマクロブロック構造、図3(b)は、D
IGITAL−S規格におけるマクロブロック構造を示
している。
[0047] FIG. 3 shows the SD-DVC standard and DIGITAL-
FIG. 3A is a diagram showing a macroblock structure of a luminance (Y) signal and a (Cr, Cb) signal of a 625/50 system formatted by the S standard, and FIG. 3A is an SD-DV.
Macroblock structure in C standard, FIG. 3B shows D
3 shows a macroblock structure in the IGITAL-S standard.

【0048】SD−DVC規格又はDIGITAL−S規格
によれば、625/60システムの画像信号の各フレー
ムにおける第23ラインから第310ラインまでと、第
335ラインから第622ラインまでの合計576本の
ライン信号を記録再生するが、625/60システムの
画像信号の有効走査ライン数は、ITU BTRec.
656規格では、各フレームにおける第23ラインから
第310ラインまでと、第336ラインから第623ラ
インまでの合計576本と規定されており、第623ラ
インを記録再生することができない。
[0048] According to the SD-DVC standard or DIGITAL-S standard, a total of 576 lines from the 23rd line to the 310th line and from the 335th line to the 622nd line in each frame of the image signal of the 625/60 system. The line signal is recorded and reproduced, but the number of effective scanning lines of the image signal of the 625/60 system is ITU BT Rec.
According to the 656 standard, a total of 576 lines from the 23rd line to the 310th line and from the 336th line to the 623nd line in each frame are defined, and the 623rd line cannot be recorded and reproduced.

【0049】ところが、本発明に係るディジタル信号記録再
生装置では、625/60システムの画像信号の各フレ
ームにおける第23ラインから第310ラインまでと、
第335ラインから第622ラインまでの合計576本
に加え、以下の通り9本のライン信号を記録再生できる
ため、ITU BT Rec.656規格で規定される
全ての有効走査ラインを記録再生する事が可能となる。
[0049] However, in the digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, from the 23rd line to the 310th line in each frame of the image signal of the 625/60 system,
In addition to a total of 576 lines from the 335th line to the 622th line, nine line signals can be recorded / reproduced as follows, so that the ITU BT Rec. It becomes possible to record and reproduce all the effective scanning lines defined by the 656 standard.

【0050】本発明に係るディジタル信号記録再生装置によ
り、625/50システムの画像信号を記録再生する際
には、525/60システムの場合と同様に、図5
(b)に示す領域D0〜D7に、輝度(Y)信号の画素
ブロックDCT0〜DCT3、色差(Cr)信号の画素
ブロックDCT4及びDCT5、色差(Cb)信号の画
素ブロックDCT6及びDCT7におけるDC成分並び
に符号化及び復号化の際に参照する情報を格納し、領域
A0〜A11には、輝度(Y)信号の画素ブロックDC
T0〜DCT3、色差(Cr)信号の画素ブロックDC
T4及びDCT5、色差(Cb)信号の画素ブロックD
CT6及びDCT7におけるAC成分を格納する。ま
た、領域V1〜V4及び領域E1〜E4には、9.5本
分のライン信号を挿入する。
As with the case of the 525/60 system, when the image signal of the 625/50 system is recorded and reproduced by the digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, as shown in FIG.
In the regions D0 to D7 shown in (b), the DC components in the pixel blocks DCT0 to DCT3 of the luminance (Y) signal, the pixel blocks DCT4 and DCT5 of the color difference (Cr) signal, the DC components in the pixel blocks DCT6 and DCT7 of the color difference (Cb) signal, and Information to be referred to at the time of encoding and decoding is stored, and the pixel blocks DC of the luminance (Y) signal are stored in the areas A0 to A11.
T0 to DCT3, color difference (Cr) signal pixel block DC
T4 and DCT5, color difference (Cb) signal pixel block D
The AC component in CT6 and DCT7 is stored. Also, 9.5 line signals are inserted in the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4.

【0051】その際、ライン識別部1は、各フレームにおけ
る第23ラインから第310ラインまでと、第335ラ
インから第622ラインまでの合計576本のライン信
号を圧縮部2に出力し、第19ラインから第22ライン
までの4ラインと、第331ラインから第334ライン
までの4ラインと、第623ラインの合計9本のライン
信号を付加情報重畳部3に出力する。そして、付加情報
重畳部3は、この9本分のライン信号に必要に応じて付
加情報を重畳してラインデータ挿入部4に出力する。
[0051] At that time, the line identification unit 1 outputs a total of 576 line signals from the 23rd line to the 310th line and the 335th line to the 622nd line in each frame to the compression unit 2, and the 19th line signal is output. A total of 9 line signals of 4 lines from line 22 to line 4, 4 lines from line 331 to line 334, and line 623 are output to the additional information superimposing unit 3. Then, the additional information superimposing unit 3 superimposes additional information on the nine line signals and outputs the superposed additional information to the line data inserting unit 4.

【0052】なお、この時の9本分のライン信号は、1画素
あたりの量子化ビット数が8、1ラインあたりの輝度信
号の画素数が720、1ラインあたりの色差(Cr、C
b)信号の画素数がそれぞれ360、1秒あたりのフレ
ーム数が25であるため、2.592Mbps(=8ビ
ット×1440画素×9ライン×25フレーム)のデー
タレートを有する。
[0052] Note that the number of quantization signals per pixel is 8, the number of pixels of the luminance signal per line is 720, and the color difference per line (Cr, C
b) Since the number of pixels of the signal is 360 and the number of frames per second is 25, the data rate is 2.592 Mbps (= 8 bits × 1440 pixels × 9 lines × 25 frames).

【0053】一方、領域V1〜V4と領域E1〜E4とのデ
ータ容量は、1基本ユニットあたり64ビット、1ビデ
オセグメント内における基本ユニット数は5、1フレー
ム内におけるビデオセグメント数は324、1秒あたり
のフレーム数は25であるため、領域V1〜V4と領域
E1〜E4とを用いて記録できるデータレートは、2.
592Mbps(=64ビット×5ユニット×324セ
グメント×25フレーム)となり、9本分のライン信号
を全て格納することができる。
[0053] On the other hand, the data capacity of the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4 is 64 bits per basic unit, the number of basic units in one video segment is 5, the number of video segments in one frame is 324, and 1 second. Since the number of frames per frame is 25, the data rate that can be recorded using the areas V1 to V4 and the areas E1 to E4 is 2.
It becomes 592 Mbps (= 64 bits × 5 units × 324 segments × 25 frames), and all nine line signals can be stored.

【0054】このように、本発明に係るディジタル画像信号
記録再生装置では、525/60システムの画像信号の
みならず、625/50システムの画像信号であって
も、全ての有効走査ラインのライン信号やメタデータ等
の付加情報を記録再生することが可能となる。また、5
25/60システムや625/50システム等の標準精
細度の画像信号のみならず、1125/60システムや
1250/50システム等の高精細度の画像信号であっ
ても同様の手法を適用することができる。
As described above, in the digital image signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, not only the image signal of the 525/60 system but also the image signal of the 625/50 system, the line signals of all effective scanning lines. It is possible to record / reproduce additional information such as or metadata. Also, 5
The same method can be applied not only to standard definition image signals such as 25/60 systems and 625/50 systems but also to high definition image signals such as 1125/60 systems and 1250/50 systems. it can.

【0055】この場合、DVC規格の一部であり、これらの
方式の画像信号を記録するための規格である「HD−D
VC規格」に基づく信号処理系を4系統並列に用いるこ
とにより、HD−DVC規格における12:4:0の画
像信号に対して、12:4:4の画像信号をHD−DV
C規格の4倍の100Mbpsで記録することができ、
全ての有効走査ラインのライン信号やメタデータ等の付
加情報を記録再生することが可能となる。
[0055] In this case, a part of the DVC standard, which is a standard for recording image signals of these systems, "HD-D"
By using four signal processing systems based on the "VC standard" in parallel, an image signal of 12: 4: 4 can be converted into an HD-DV image signal with respect to an image signal of 12: 4: 0 in the HD-DVC standard.
It is possible to record at 100 Mbps, which is four times the C standard,
It is possible to record / reproduce additional information such as line signals and metadata of all effective scanning lines.

【0056】以上の如く、本発明に係るディジタル画像信号
記録再生装置は、フレーム内における輝度信号と2つの
色差信号との画素数の比率がm:1(mは2以上の整
数)である画像信号を所定ライン分記録再生するための
信号処理系を2系統並列に使用して、輝度信号と2つの
色差信号との画素数の比率がm:2である画像信号を記
録再生する装置において、無効データが格納されている
DC成分格納用の領域V1〜V4及びこれに続くEOB
符号が格納されている領域E1〜E4に、所定ライン以
外のライン信号を格納し、再生時には、領域V1〜V4
及びこれに続く領域E1〜E4から所定ライン以外のラ
イン信号を抽出したうえで、領域E1〜E4にEOB符
号を格納するようにしたため、有効走査ラインにおける
全てのライン信号を記録再生したり、付加情報の記録再
生を行うことが可能となった。
[0056] As described above, in the digital image signal recording / reproducing apparatus according to the present invention, an image in which the ratio of the number of pixels of the luminance signal and the two color difference signals in the frame is m: 1 (m is an integer of 2 or more). An apparatus for recording / reproducing an image signal in which a ratio of the number of pixels of a luminance signal and two color difference signals is m: 2 by using two signal processing systems for recording / reproducing a signal for a predetermined line in parallel, DC component storage areas V1 to V4 in which invalid data is stored and the following EOB
Line signals other than a predetermined line are stored in areas E1 to E4 in which codes are stored, and areas V1 to V4 are reproduced at the time of reproduction.
Further, since the line signals other than the predetermined line are extracted from the areas E1 to E4 subsequent thereto and the EOB code is stored in the areas E1 to E4, all line signals in the effective scanning line are recorded / reproduced or added. It has become possible to record and reproduce information.

【0057】[0057]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、第2の格
納ブロックにおける第1の領域と第2の領域とを用い
て、所定ライン以外のライン信号を記録再生させている
ため、記録媒体の記録領域を有効利用できるばかりでな
く、有効走査ラインにおける全てのライン信号を記録再
生することが可能となるという効果を奏する。
According to the invention of claim 1, since the line signals other than the predetermined line are recorded and reproduced by using the first area and the second area in the second storage block, Not only the recording area of the medium can be effectively used, but also all line signals in the effective scanning line can be recorded and reproduced.

【0058】また、請求項2に係る発明によれば、複数対の
格納ブロックの単位で量子化ステップが設定され、符号
量制御が行われるため、以上の効果に加え、DC成分デ
ータ及びAC成分データを格納ブロック内に効率良く格
納できるという効果を奏する。
[0058] According to the second aspect of the invention, since the quantization step is set in units of a plurality of pairs of storage blocks and the code amount control is performed, in addition to the above effects, the DC component data and the AC component are added. The effect that the data can be efficiently stored in the storage block is achieved.

【0059】また、請求項3に係る発明によれば、所定ライ
ン以外のライン信号は非圧縮にて第2の格納ブロック内
に格納されるため、以上の効果に加え、ライン信号にメ
タデータや文字情報等の付加情報を重畳してもこれを確
実に再生できるという効果を奏する。
[0059] According to the third aspect of the invention, since line signals other than the predetermined line are stored in the second storage block without being compressed, in addition to the above effects, the line signal includes metadata and metadata. Even if the additional information such as the character information is superimposed, it is possible to reliably reproduce this.

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

【図1】本発明に係るディジタル信号記録再生装置を説
明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a digital signal recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図2】圧縮部が生成する画素データを説明するための
図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining pixel data generated by a compression unit.

【図3】625/50システムの画像信号におけるマク
ロブロック構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a macroblock structure in an image signal of a 625/50 system.

【図4】525/60システムの画像信号におけるマク
ロブロック構造を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a macroblock structure in an image signal of a 525/60 system.

【図5】SD−DVC規格及びDIGITAL−S規格
の基本ユニットを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a basic unit of the SD-DVC standard and the DIGITAL-S standard.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ライン識別部 2…圧縮部 3…付加情報重畳部 4…ラインデータ挿入部 5…誤り訂正符号付加部 6…記録部 7…記録媒体 8…再生部 9…誤り訂正処理部 10…ラインデータ抽出部 11…伸張部 12…付加情報抽出部 13…ライン合成部 1 ... Line identification section 2 ... Compressor 3 ... Additional information superimposing section 4 ... Line data insertion part 5 ... Error correction code addition unit 6 ... Recording section 7 ... Recording medium 8 ... Playback section 9 ... Error correction processing unit 10 ... Line data extraction unit 11 ... Extension part 12 ... Additional information extraction unit 13 ... Line composition section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C053 FA03 FA17 FA22 GB05 GB23 GB26 5C055 AA01 BA01 DA01 DA02 EA02 EA04 EA16 FA22 GA07 HA18 5C057 AA08 BA02 BA03 CC04 EA02 EA06 EA07 EM09 EM12 EM13 GF00 5C059 MA23 MC11 MC32 MC34 MC38 ME06 ME08 PP04 PP16 RC00 RC07 RC24 RF04 SS14 TA46 TB04 TC18 TC38 TD11 UA02   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5C053 FA03 FA17 FA22 GB05 GB23                       GB26                 5C055 AA01 BA01 DA01 DA02 EA02                       EA04 EA16 FA22 GA07 HA18                 5C057 AA08 BA02 BA03 CC04 EA02                       EA06 EA07 EM09 EM12 EM13                       GF00                 5C059 MA23 MC11 MC32 MC34 MC38                       ME06 ME08 PP04 PP16 RC00                       RC07 RC24 RF04 SS14 TA46                       TB04 TC18 TC38 TD11 UA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】輝度信号及び2つの色差信号から成り、前
記輝度信号の画素数と前記2つの色差信号のそれぞれの
画素数との比がm:1である(但し、mは2以上の整
数)第1の画像信号を所定ライン分記録再生するための
信号処理回路を2系統並列に設けて、前記輝度信号の画
素数と前記2つの色差信号のそれぞれの画素数との比が
m:2である第2の画像信号を前記所定ライン分より大
なるライン分記録媒体に記録し、再生するディジタル信
号記録再生装置において、 前記第2の画像信号における前記所定ラインの輝度信号
及び色差信号を所定数の画素よりなる画素ブロック毎に
分割し、分割した輝度信号及び色差信号に前記画素ブロ
ック単位でDCTを施すことによりDC成分データとA
C成分データとを生成し、前記AC成分データに更にゼ
ロランレングス符号化を施し、DC成分データ格納用の
第1の領域とAC成分データ格納用の第2の領域とを一
対として有する複数対の格納ブロックに前記DC成分デ
ータと前記ゼロランレングス符号化後のAC成分データ
とを格納するに際して、前記DC成分データを前記第1
の領域に格納した第1の格納ブロックに対しては、前記
第2の領域に前記ゼロランレングス符号化後のAC成分
データを格納し、前記DC成分データを前記第1の領域
に格納しない第2の格納ブロックに対しては、前記第2
の領域の先頭部分に設けられる第3の領域に、前記ゼロ
ランレングス符号化により得たEOB符号を格納する圧
縮部と、 前記圧縮部が出力する前記第2の格納ブロックにおける
前記第1の領域と前記第3の領域とに、前記第2の画像
信号の前記所定ライン以外のライン信号を挿入するライ
ン信号挿入部と、 前記圧縮部が出力する前記第1の格納ブロックと前記ラ
イン信号が挿入された第2の格納ブロックとを記録媒体
に記録し、再生する記録再生部と、 前記記録再生部により再生された前記第2の格納ブロッ
クに挿入されている前記ライン信号を抽出すると共に、
前記ライン信号が挿入されていた前記第3の領域に前記
EOB符号を格納した第3の格納ブロックを出力するラ
イン信号抽出部と、 前記記録再生部により再生された前記第1の格納ブロッ
クと、前記ライン信号抽出部が出力する前記第3の格納
ブロックとに格納されるAC成分データにゼロランレン
グス復号化を施すと共に、ゼロランレングス復号化後の
AC成分データと前記第1及び第3の格納ブロックに格
納されるDC成分データとに逆DCTを施すことによ
り、第2の画像信号における前記所定ラインの輝度信号
及び色差信号を得る伸張部とを備えたことを特徴とする
ディジタル信号記録再生装置。
1. A luminance signal and two color difference signals, wherein the ratio of the number of pixels of the luminance signal to the number of pixels of each of the two color difference signals is m: 1 (where m is an integer of 2 or more). ) Two signal processing circuits for recording and reproducing the first image signal for a predetermined line are provided in parallel, and the ratio of the number of pixels of the luminance signal to the number of pixels of each of the two color difference signals is m: 2. In a digital signal recording / reproducing apparatus for recording and reproducing a second image signal, which is a line larger than the predetermined line, on a recording medium, a luminance signal and a color difference signal of the predetermined line in the second image signal are predetermined. DC component data and A are obtained by dividing each pixel block consisting of several pixels and subjecting the divided luminance signal and color difference signal to DCT in the pixel block unit.
A plurality of pairs having a first area for storing DC component data and a second area for storing AC component data as a pair. When storing the DC component data and the AC component data after the zero run length encoding in the storage block of
For the first storage block stored in the first area, the AC component data after the zero run length encoding is stored in the second area, and the DC component data is not stored in the first area. For the second storage block, the second
In a third area provided in the head portion of the area, the compression unit that stores the EOB code obtained by the zero run length encoding, and the first area in the second storage block that is output by the compression unit And a line signal insertion unit that inserts a line signal other than the predetermined line of the second image signal into the third area, and the first storage block and the line signal output from the compression unit. A recording / reproducing unit for recording and reproducing the reproduced second storage block on a recording medium, and extracting the line signal inserted in the second storage block reproduced by the recording / reproducing unit,
A line signal extraction unit that outputs a third storage block that stores the EOB code in the third area where the line signal was inserted; a first storage block that is reproduced by the recording and reproduction unit; The AC component data stored in the third storage block output from the line signal extraction unit is subjected to zero run length decoding, and the AC component data after zero run length decoding and the first and third Digital signal recording / reproducing, comprising: a decompression unit for obtaining a luminance signal and a color difference signal of the predetermined line in the second image signal by performing inverse DCT on the DC component data stored in the storage block. apparatus.
【請求項2】前記圧縮部は、前記DCTを施したAC成
分データに再量子化を行った上で前記ゼロランレングス
符号化を行い、前記DC成分データと前記ゼロランレン
グス符号化後のAC成分データとが前記複数対の格納ブ
ロックに収まるよう前記再量子化における量子化ステッ
プを設定するようにしたことを特徴とする請求項1記載
のディジタル信号記録再生装置。
2. The compression unit requantizes the DCT-processed AC component data, performs the zero run length encoding, and then performs the DC component data and the AC after the zero run length encoding. 2. The digital signal recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the quantization step in the requantization is set so that the component data and the plurality of pairs of storage blocks fit in the storage blocks.
【請求項3】前記ライン信号挿入部は、前記第2の画像
信号の前記所定ライン以外のライン信号を非圧縮で挿入
するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の
ディジタル信号記録再生装置。
3. The digital signal recording device according to claim 1, wherein the line signal inserting section inserts line signals other than the predetermined line of the second image signal without compression. Playback device.
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