JP2005236837A

JP2005236837A - 映像記録担体再生装置

Info

Publication number: JP2005236837A
Application number: JP2004045886A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Itani; 哲也井谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】様々な記録担体や記録条件において、ノイズ除去が最適化されておらず、すべての記録担体において、最高の画質が提供できないという課題があった。
【解決手段】様々な種類の記録担体（例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＡＭなど）の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生するため、映像記録担体の再生時に記録された映像信号の特徴（記録担体の種類や記録方式など）を検出し、それに応じてノイズ除去回路動作を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号が記録された記録担体を再生する再生装置に関するものである。

近年、光ディスクを記録担体として用いたＤＶＤレコーダの様な映像記録担体再生装置は広く普及し、様々な種類の映像情報を記録または再生できるよう用途が拡大されている。

実用の映像記録担体再生装置では、通常、映像信号はＭＰＥＧ等に代表される映像圧縮技術が用いられ記録担体に記録される。

映像記録担体には、例えば再生専用のＤＶＤディスクの様に、予め記録された上で市販されているものや、録再用ＤＶＤディスクの様に、使用者が独自に記録できるものがあり、また録再用ＤＶＤディスクに記録する際にも、記録条件により、圧縮方式や、記録情報ビットレート、記録画角の違い等により様々なものがある。映像記録担体再生装置は、この様な様々な記録状態の異なる記録担体を最適な状態で出画することが望まれつつある。

圧縮映像の場合には圧縮に伴って生じるノイズが顕著であり、特にＭＰＥＧに代表される２次元画像をブロックに分割して空間周波数変換するものは、そのブロック境界に現れるブロックノイズと呼ばれるノイズや、顕著な輪郭の周辺に小振幅の誤信号を生じるモスキートノイズを生じる。これらのノイズは画像が圧縮される条件により、その発生量に差がある（例えば、非特許文献１参照）。

これらの改善策として、これらブロックノイズやモスキートノイズを低減する為にノイズ除去回路が用いられることがあるが、これらブロックノイズやモスキートノイズは、元映像信号に含まれている信号成分との区別がつけにくい事から、ノイズ除去の副作用として、元信号の劣化が起こり、ノイズ量に応じてノイズ除去量の最適化が必要となる。現在では様々な記録担体や記録条件において、ノイズ除去が最適化されておらず、すべての記録担体において、最高の画質が提供できないという問題があった。

例えば、入力映像フォーマットによってノイズ除去を適応的にする方法がある（例えば、特許文献１参照）。図２３は、この方法による高密度記録担体のノイズ除去についての説明を示す図である。この方式では、画像データ入力の解像度をフォーマット検出回路が検出し、入力解像度に応じて、最適のノイズ除去を行う事ができるが、しかし、例えば同一画像フォーマットでも圧縮方式が異なったり、ビットレートが異なったり、記録状態が異なったりする高密度記録担体の再生時に入力に応じてノイズ除去の最適化できないという問題があった。
特開２００２−３００４２８号公報（第１図）酒井善則・吉田俊之共著「映像情報符号化」オーム社２００１年

解決しようとする問題点は、様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質できない事にある。

本発明は、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生するため、映像記録担体の再生時に記録された映像信号の特徴を検出し、それに応じてノイズ除去回路動作を切り替えることを最も主要な特徴とする。

本発明の映像記録担体再生装置は、再生されている記録担体の違い、圧縮映像信号の圧縮方式、ビットレート、画素数を検出しそれに応じてノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

本発明の請求項１に記載の発明は、異なった記録符号量、もしくは異なった記録画面サイズ、もしくは異なった圧縮方式で圧縮された複数の種類の圧縮映像信号が記録可能な映像記録担体の情報を読み取り映像信号を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、前期映像記録担体に記録された圧縮映像信号の種別を判別する判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記判別手段出力によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを備えるものである。

請求項２に記載の発明は、判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量によって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項３に記載の発明は、判別手段は映像記録担体に記録された圧縮映像信号の圧縮方式によって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項４に記載の発明は、判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量と、復調手段より復調される画像の画面サイズと、映像記録担体に記録された圧縮映像信号の圧縮方式との任意の組み合わせよって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項５に記載の発明は、再生専用映像記録担体もしくは記録再生可能映像記録担体に記録された圧縮映像情報を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、再生している映像記録担体が再生専用映像記録担体か記録再生可能映像記録担体かを判別する判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記判別手段出力によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを備えるものである。

請求項６に記載の発明は、異なった記録符号量、もしくは異なった記録画面サイズ、もしくは異なった圧縮方式で圧縮された複数の種類の圧縮映像信号が記録可能な再生専用映像記録担体もしくは記録再生可能映像記録担体に記録された圧縮映像情報を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、再生している映像記録担体が再生専用映像記録担体か記録再生可能映像記録担体かを判別する第一の判別手段と、前期映像記録担体に記録された圧縮映像信号の種別を判別する第二の判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記第一の判別手段出力と前記第二の判別手段によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを具えるものである。

請求項７に記載の発明は、第二の判別手段は、映像記録担体から読み出される転送符号量によって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項８に記載の発明は、第二の判別手段は、映像記録担体に記録された圧縮された映像信号の圧縮方式によって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項９に記載の発明は、第二の判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量と、復調手段より復調される画像の画面サイズと、映像記録担体に記録された圧縮された映像信号の圧縮方式との任意の組み合わせよって圧縮映像信号の種類を判別するものである。

請求項１０に記載の発明は、ノイズ除去手段は、画像の１フレーム、もしくは１フィード内の特定周波数帯域内の微小信号成分を除去し、かつ、制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含むものである。

請求項１１に記載の発明は、ノイズ除去手段は、画像のフレーム間、もしくはフィールド間の差分成分を除去し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含むものである。

請求項１２に記載の発明は、ノイズ除去手段は、画像圧縮に用いられるＤＣＴブロックの境界における直流成分の差を低減し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその低減量が可変である手段を含むものである。

請求項１３に記載の発明は、ノイズ除去手段は、画像圧縮時に現れる急峻な輝度変化近傍に現れるノイズを除去し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含むものである。

請求項１４に記載の発明は、映像記録担体は光学ディスクであるものである。

請求項１５に記載の発明は、映像記録担体は磁気ディスクであるものである。

請求項１６に記載の発明は、映像記録担体は電気的メモリーであるものである。

以上により、復調された信号より、再生されている記録担体の違い、圧縮映像信号の圧縮方式、ビットレート、画素数を検出し、ノイズ除去時にその検出結果に従ってノイズ判別閾値を切り替え、またノイズ除去そのものを迂回させる事により、簡略な回路で実現した。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、１はディスクであり、映像信号が圧縮され記録されている。２はピックアップであり、ディスク１に記録された信号を電気的信号に変換する。３はモーターであり、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。４は復調回路であり、ピックアップ２の出力から誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報を再生する。５はメモリーであり、圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。６は映像復調回路であり、復調回路４の出力より圧縮映像を復調し、ディジタル映像信号を出力する。７は第一のノイズ除去回路であり、映像復調回路６の出力より、映像信号に含まれるノイズ成分を除去する。８は第一のスイッチであり、映像復調回路６の出力と第一のノイズ除去回路７の出力を切り替えて出力する。９はメディア判別回路であり、復調回路４の出力中の付帯情報より、ディスク１の種別を判別する。１０はスイッチ制御回路であり、メディア判別回路９の出力によって、第一のスイッチ８を切り替える。１１はビデオエンコーダであり、第一のスイッチ８の出力からアナログ映像信号を得る。１２は映像信号出力端子であり、ここより図示されない映像モニタに映像信号が出力される。

図２は本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置の第一のノイズ除去回路のブロック図である。図において１３は入力端子であり、ここより図１の映像復調回路６の出力が入力される。１４はＹ／Ｃ分離回路であり、入力された映像信号の輝度信号と色信号を分離し出力する。１５はブロック境界検出回路であり、入力された輝度信号の圧縮ブロック境界を検出する。１６は平均化処理回路であり、入力された輝度信号を平均化し出力する。１７は第二のスイッチであり、Ｙ／Ｃ分離回路１４と平均化処理回路１６の出力を切り替えて出力する。１８はエッジ検出回路であり、入力された輝度信号に含まれる急峻なエッジを検出する。１９はマスク発生回路であり、エッジ検出回路１８により起動され、入力された輝度信号に含まれる急峻なエッジ前後の期間の信号を発生する。２０は小振幅抑圧回路であり、入力された輝度信号に含まれる小さな振幅のみ抑圧する。２１は第三のスイッチであり第二のスイッチ１７と小振幅抑圧回路２０の出力を切り替えて出力する。２２はＹ／Ｃ合成回路であり、第三のスイッチ２１の出力とＹ／Ｃ分離回路１４の出力を合成し、ディジタル映像信号を生成する。２３は出力端子であり、ここより、図１の第一のスイッチ８に映像信号が出力される。

以上のように構成された実施の形態１の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。

本発明の実施の形態１における映像記録担体再生装置では、再生専用に製造されたディスク（以下単にＲＯＭディスクと称す）、と記録可能なディスク（以下、単にＲＡＭディスクと称す）とが再生可能である。

図３は本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す図である。

図に示すように。ディスクの最内周部からリードイン、データ、リードアウトの３つのエリアからなり、そのうちデータエリアに圧縮映像信号が記録されている。リードインエリアにはディスク再生に必要な様々な情報がＣｏｎｔｒｏｌＤＡＴＡとして記録されており、その中にＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙと呼ばれる情報が記録されている。図示するように、このＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙが００００ｈの時には、このディスクがＲＯＭディスクである事を示し。このＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙが０００１ｈの時には、このディスクがＲＡＭディスクである事を示す。

図４は、本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す図である。

ＲＯＭディスク、ＲＡＭディスク共に、記録される映像信号の素材となる信号は、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１準拠のディジタルコンポーネント映像信号であり、その輝度信号成分は１３．５ＭＨｚのピクセルクロックを持つ８ビットの映像信号であるので、周波数特性は６．７５ＭＨｚ、ＳＮ比は約５０．８ｄＢまでの能力を持つ。

ＲＯＭディスクは、一般に大量配布を前提とした製造装置を用い製造される。その為、品質管理が行き届きた素材が選ばれるので図４の４−Ａに示されるように、この映像フォーマット能力を一杯まで使った信号が元信号として使われるのが一般的である。また、専用の圧縮装置を用いて、圧縮符合量の最適化を図る為に、時間をかけて何度も圧縮が試行され最終圧縮符号化されるので、記録されている圧縮映像信号の品位も高く後述する圧縮に伴ったノイズも少ないという特徴を持つ。

一方ＲＡＭディスクは。一般に使用者が図示されない記録機能を用い、一般放送映像信号を記録する為に用いるために、まず、映像信号の解像度とＳＮ比は放送を受信する品位で制限される。一般に周波数特性は４−Ｂに示されるように、４．５ＭＨｚまでとなり、ＳＮ比も４０ｄＢ程度となる。また民生装置として適応しうる圧縮回路の回路規模上の制約により、ＲＯＭディスクの圧縮に用いられる程の能力がなく。また受信した放送を圧縮しながら記録するために、実時間での圧縮が要求され、ＲＯＭディスクの様に何度も圧縮の試行を行うことが出来ない。この様な理由により、ＲＡＭディスクでは圧縮映像信号の品位がＲＯＭディスクに比べて劣っているので後述するように圧縮に伴ったノイズも多いという特徴を持つ。

図５は、本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第一のノイズ除去回路の動作を示す図である。

ディスク１に記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２では、横７２０画素、縦４８０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図５の５−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。５−Ｂは、５−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり、動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がディスク１に記録されている。図１において、ディスク１に記録された信号をピックアップ２が電気的信号に変換する。モーター３は、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。ピックアップ２の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した、輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり、圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、メディア判別回路９では、復調回路４の出力より、図３におけるＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙ情報を読み取り、スイッチ制御回路１０に出力する。スイッチ制御回路１０では、メディア判別回路９の出力に応じて、再生されているディスクがＲＯＭディスクの場合は第一のスイッチ８の入力ａを、ＲＡＭディスクの場合には第一のスイッチ８の入力ｂを選択するように第一のスイッチ８を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図５の５−Ｂの２次元周波数領域信号を５−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、５−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、５−Ｃの２次元画素空間情報は元の５−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に５−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、５−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図１において、映像復調回路６で復調された映像信号は、第一のノイズ除去回路７と第一のスイッチ８のａ入力端子に入力される。第一のノイズ除去回路７では図２に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、平均化処理回路１６に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図５の５−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。平均化処理回路１６では隣接する２画素の平均値が求められ、第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図５の５−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図５の５−Ｅに示すように、ブロック境界部分のみが平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズを低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にエッジ検出回路１８と第三のスイッチ２１のｅ入力と、小振幅抑圧回路２０とに入力される。エッジ検出回路１８は、その入力映像信号に、ある一定値以上の輝度信号差、即ちエッジが含まれている事を検出し、マスク発生回路１９に入力する。マスク発生回路１９はエッジ検出回路１８の出力により、エッジの近傍部分に該当するタイミング信号、即ち、図５の５−Ｆに示すようなマスク期間に該当する信号を発生し、第三のスイッチ２１を制御する。小振幅抑圧回路２０は入力された信号の小振幅の成分にみを抑圧し、大振幅成分はそのまま通過させる働きをする。第三のスイッチ２１はマスク発生回路１９により、マスク期間はｆ入力を、それ以外はｅ入力を選択されるので、その出力は、マスク期間にある小振幅信号が抑圧され出力され、図５の５−Ｇに示すようになり、マスク期間に発生していたモスキートノイズが除去されて出力される。図２において、第三のスイッチ２１の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、第三のスイッチ２１からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図１の第一のノイズ除去回路７では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズが除去される。第一のノイズ除去回路７の出力は第一のスイッチ８のｂ入力に出力される。しかし、この第一のノイズ除去回路７の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、急峻なエッジの近傍にあった元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。特に前述した様に、ＲＯＭディスクとＲＡＭディスクとでは、元信号の品位が異なり、ＲＡＭディスクではＭＰＥＧ圧縮に伴うノイズが多く含まれる事が予測されるのに対して、ＲＯＭディスクではそれらのノイズが少ないかあるいは無い事が予測される。また、図４で説明した様にＲＯＭディスクにおいては、ＲＡＭディスクに比べて、高帯域で高ＳＮ比な映像信号が記録されている為に、元信号に小振幅信号成分も多く含まれている。即ち、ＲＯＭディスクにおいては第一のノイズ除去回路７の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、第一のスイッチ８をＲＯＭディスク再生時にはａ入力、ＲＡＭディスク再生時にはｂ入力とする事によって、圧縮ノイズの多いＲＡＭディスク再生時にはノイズ除去を行い、ノイズの少ないあるいは無いＲＯＭディスク再生時にはノイズ除去を行わなくする事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

第一のスイッチ８の出力はビデオエンコーダ１１でアナログの映像信号に変換され映像出力端子１２より図示されない映像モニタに出力され、それにより使用者は映像を見ることが出来る。

このように、本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置は、再生されているディスクの種類を検出しそれに応じてノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、符号４から１２については実施の形態１に準じる。２４はハードディスクドライブであり、映像信号が圧縮され記録されている。２５は可変ノイズ除去回路であり、映像復調回路６の出力より、映像信号に含まれるノイズ成分を除去する。２６は、ビットレート検出回路であり、復調回路４の出力よりハードディスクドライブ２４から再生されている圧縮映像信号のビットレートを検出する。２７は可変ノイズ除去制御回路であり、可変ノイズ除去回路２５のノイズ除去量を制御する。

図７は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図である。

図において符号１３から２３については実施の形態１に準じる。２８は可変平均化処理回路であり、入力された輝度信号を制御入力に応じて平均化し出力する。２９は可変小振幅抑圧回路であり、入力された輝度信号に含まれる小さな振幅信号を制御入力に応じて抑圧する。３０は制御入力端子であり、ここより制御信号が入力される。

以上のように構成された実施の形態２の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。本発明の実施の形態２における映像記録担体再生装置では、ハードディスクドライブ２４に記録された様々なビットレートの圧縮映像信号を再生する。

図８は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す図である。

ハードディスクドライブ２４には、図示されない記録手段により予め圧縮映像が記録されている。記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２では、横７２０画素、縦４８０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図８の８−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。８−Ｂは、８−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり、動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がハードディスクドライブ２４に記録されている。図６において、ハードディスクドライブ２４の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、ビットレート判別回路２６では、復調回路４の出力よりハードディスクドライブ２４から再生されている圧縮映像信号の単位時間あたりの符号量、即ちビットレートを検出し、可変ノイズ除去制御回路２７に出力する。可変ノイズ除去制御回路２７ではビットレート判別回路２６の出力に応じてビットレートの大小を判別し可変ノイズ除去回路２５を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図８の８−Ｂの２次元周波数領域信号を８−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、８−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、８−Ｃの２次元画素空間情報は元の８−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に８−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、８−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図９は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のビットレートとノイズ量の関係を示す図である。

図のグラフ横軸はビットレート即ち単位時間あたりの符号量を示し、縦軸は、元映像信号と圧縮され再度復調された後の映像信号の差をＳＮ比として示すもので、この値が高いほど、再生画像が元画像に近い、即ちブロックノイズ、モスキートノイズが少ない。図に示す様に、２Ｍｂｉｔ／秒の時に２７．５ｄＢ程度であったＳＮ比が、６Ｍｂｉｔ／秒の時に３４．５ｄＢ程度まで上昇している。この様に、復調映像信号の品位、即ちブロックノイズとモスキートノイズの量はビットレートに依存し、ビットレートが高い程品位が良い、即ちブロックノイズとモスキートノイズが少ない。一方、ビットレートが高いと符号使用量が大きいので、記録容量を多く消費する。即ち、同じ内容の映像信号を図６のハードディスクドライブ２２に記録する場合に２Ｍｂｉｔ／秒で記録する場合に比べ、６Ｍｂｉｔ／秒で記録するには３倍の容量を消費する。よって、ハードディスクドライブ２２の記録容量を有効的に使用できる様にするために、ビットレートは記録時に任意に選択する事ができる様になされている。

図６において、映像復調回路６で復調された映像信号は、可変ノイズ除去回路２５に入力される。可変ノイズ除去回路２５では図７に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、可変平均化処理回路２８に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図８の８−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。可変平均化処理回路２８では、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、隣接する２画素の平均値が求められ第二のスイッチ１７の入力ｄに入力され、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きい場合には、画素値がそのまま第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図８の８−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図８の８−Ｅに示すように、ブロック境界部分で、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、境界画素が平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズを低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にエッジ検出回路１８と第三のスイッチ２１のｅ入力と、可変小振幅抑圧回路２９とに入力される。エッジ検出回路１８は、その入力映像信号に、ある一定値以上の輝度信号差、即ちエッジが含まれている事を検出し、マスク発生回路１９に入力する。マスク発生回路１９はエッジ検出回路１８の出力により、エッジの近傍部分に該当するタイミング信号、即ち、図８の８−Ｆに示すようなマスク期間に該当する信号を発生し、第三のスイッチ２１を制御する。小振幅抑圧回路２０は入力された信号の振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば抑圧し、振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きければそのまま通過させる。第三のスイッチ２１はマスク発生回路１９により、マスク期間はｆ入力を、それ以外はｅ入力を選択されるので、その出力は、マスク期間にある、制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内の振幅信号が抑圧され出力され、図８の８−Ｇに示すようになり、マスク期間に発生していたモスキートノイズが除去されて出力される。図７において、第三のスイッチ２１の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、第三のスイッチ２１からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図６の可変ノイズ除去回路２５では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズが除去される。しかし、この可変ノイズ除去回路２５の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、急峻なエッジの近傍にあった元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。

特に前述した様に、ハードディスクドライブ２２の記録容量を有効的に使用できる様にするために、ビットレートは記録時に任意に選択する事ができ、図９で説明した様に、ビットレートにより、含まれているブロックノイズとモスキートノイズの量も異なる。即ち、高ビットレートの圧縮映像においては可変ノイズ除去回路２５の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置では、圧縮映像のビットレートの大小によって可変ノイズ除去回路２５で除去されるノイズの大きさを制御して、映像信号の品位の損ないを低減する。

図１０は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路の動作を示す図である。

可変平均化処理回路２８では、低ビットレート時には図１０の１０−Ａに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が大きく設定され、検出閾値内であれば、ブロックノイズと判断し平均化処理を行い、高ビットレート時には図１０の１０−Ｃに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が小さく設定され、検出閾値内であれば、ブロックノイズと判断し平均化処理を行う。可変小振幅抑圧回路２９では、低ビットレート時には図１０の１０−Ｂに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が大きく設定され、検出閾値内であれば、モスキートノイズと判断し抑圧処理を行い、高ビットレート時には図１０の１０−Ｄに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が小さく設定され、検出閾値内であればモスキートノイズと判断し抑圧処理を行う。

図６の可変ノイズ除去制御回路２７の出力が図７の制御入力端子３０より入力され、可変平均化処理回路２８と可変小振幅制御回路２９のそれぞれの閾値を切り替える事により、圧縮ノイズの多い低ビットレート時にはより多くのノイズ除去を行い、ノイズの少ない高ビットレート時には少ないノイズ除去を行う事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

可変ノイズ除去回路２５の出力はビデオエンコーダ１１でアナログの映像信号に変換され映像出力端子１２より図示されない映像モニタに出力され、それにより使用者は映像を見ることが出来る。

このように、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置は、再生されている圧縮映像信号のビットレートを検出しそれに応じて可変ノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、符号１から１２については実施の形態１に準じ、符号２４、２５、２７は実施の形態２に準じる。３１は圧縮方式判別回路であり、映像信号が圧縮されている圧縮方式を判別する。

図１２は、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図である。

図において符号１３から２３については実施の形態１に準じ、符号２８から３０は実施の形態２に準じる。

以上のように構成された実施の形態３の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。本発明の実施の形態３における映像記録担体再生装置では、ディスク１に記録された様々な圧縮方式の圧縮映像信号を再生する。

図１３は、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す図である。

ディスク１には図示されない記録手段により予め圧縮映像が記録されている。記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）、もしくはＭＰＥＧ４方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２もしくはＭＰＥＧ４では、横７２０画素、縦４８０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図１３の１３−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。１３−Ｂは、１３−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がディスク１に記録されている。図１１において、ディスク１に記録された信号をピックアップ２が電気的信号に変換する。モーター３は、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。ピックアップ２の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、圧縮方式判別回路３１では、復調回路４の付帯情報出力よりディスク１から再生されている圧縮映像信号の圧縮方式がＭＰＥＧ２方式であるか、ＭＰＥＧ４方式であるかを検出し、可変ノイズ除去制御回路２７に出力する。可変ノイズ除去制御回路２７では圧縮方式判別回路３１の出力に応じて可変ノイズ除去回路２５を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図１３の１３−Ｂの２次元周波数領域信号を１３−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、１３−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、１３−Ｃの２次元画素空間情報は元の１３−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に１３−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、１３−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図１４は、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置のビットレートとノイズ量の関係を示す図である。

図のグラフ横軸はビットレート即ち単位時間あたりの符号量を示し、縦軸は、元映像信号と圧縮され再度復調された後の映像信号の差をＳＮ比として示すもので、この値が高いほど、再生画像が元画像に近い、即ちブロックノイズ、モスキートノイズが少ない。図に示す様に、ＭＰＥＧ２方式では２Ｍｂｉｔ／秒の時に２７．５ｄＢ程度であったＳＮ比が、６Ｍｂｉｔ／秒の時に３４．５ｄＢ程度まで上昇している。また、ＭＰＥＧ４方式では１Ｍｂｉｔ／秒の時に３１ｄＢ程度であったＳＮ比が、５Ｍｂｉｔ／秒の時に３７ｄＢ程度まで上昇している。この様に、復調映像信号の品位、即ちブロックノイズとモスキートノイズの量はビットレートと圧縮方式に依存し、ＭＰＥＧ４の方がＭＰＥＧ２に比べてブロックノイズとモスキートノイズが少ない。

図１１において、映像復調回路６で復調された映像信号は、可変ノイズ除去回路２５に入力される。可変ノイズ除去回路２５では図１２に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、可変平均化処理回路２８に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図１３の１３−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。可変平均化処理回路２８では、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、隣接する２画素の平均値が求められ第二のスイッチ１７の入力ｄに入力され、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きい場合には、画素値がそのまま第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図１３の１３−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図１３の１３−Ｅに示すように、ブロック境界部分で、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、境界画素が平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズを低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にエッジ検出回路１８と第三のスイッチ２１のｅ入力と、可変小振幅抑圧回路２９とに入力される。エッジ検出回路１８は、その入力映像信号に、ある一定値以上の輝度信号差、即ちエッジが含まれている事を検出し、マスク発生回路１９に入力する。マスク発生回路１９はエッジ検出回路１８の出力により、エッジの近傍部分に該当するタイミング信号、即ち、図１３の１３−Ｆに示すようなマスク期間に該当する信号を発生し、第三のスイッチ２１を制御する。小振幅抑圧回路２０は入力された信号の振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば抑圧し、振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きければそのまま通過させる。第三のスイッチ２１はマスク発生回路１９により、マスク期間はｆ入力を、それ以外はｅ入力を選択されるので、その出力は、マスク期間にある制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内の振幅信号が抑圧され出力され、図１３の１３−Ｇに示すようになり、マスク期間に発生していたモスキートノイズが除去されて出力される。図１２において、第三のスイッチ２１の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、第三のスイッチ２１からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図１１の可変ノイズ除去回路２５では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズが除去される。しかし、この可変ノイズ除去回路２５の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、急峻なエッジの近傍にあった元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。

特に前述した様に、ノイズの含まれる量が異なる圧縮方式を選択する事ができ、図１４で説明した様に、圧縮方式により、含まれているブロックノイズとモスキートノイズの量も異なる。即ち、ＭＰＥＧ４の圧縮映像においては可変ノイズ除去回路２５の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置では、圧縮方式によって可変ノイズ除去回路２５で除去されるノイズの大きさを制御して、映像信号の品位の損ないを低減する。

図１５は、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路の動作を示す図である。

可変平均化処理回路２８では、ＭＰＥＧ２時には図１５の１５−Ａに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が大きく設定され、検出閾値内であれば、ブロックノイズと判断し平均化処理を行い、ＭＰＥＧ４時には図１５の１５−Ｃに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が小さく設定され、検出閾値内であれば、ブロックノイズと判断し平均化処理を行う。可変小振幅抑圧回路２９では、ＭＰＥＧ２時には図１５の１５−Ｂに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が大きく設定され、検出閾値内であれば、モスキートノイズと判断し抑圧処理を行い、ＭＰＥＧ４時には図１５の１５−Ｄに示す様に、制御入力端子３０からの入力に応じて検出閾値が小さく設定され、検出閾値内であればモスキートノイズと判断し抑圧処理を行う。

図１１の可変ノイズ除去制御回路２７の出力が図１２の制御入力端子３０より入力され、可変平均化処理回路２８と可変小振幅制御回路２９のそれぞれの閾値を切り替える事により、圧縮ノイズの多いＭＰＥＧ２時にはより多くのノイズ除去を行い、ノイズの少ないＭＰＥＧ４時には少ないノイズ除去を行う事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

このように、本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置は、再生されている圧縮映像信号の圧縮アルゴリズムを検出しそれに応じて可変ノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

（実施の形態４）
図１６は、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、符号１から１２については実施の形態１に準じ、符号２５は実施の形態２に準じる。３２はストリーム属性判別回路であり、ディスク１の種類、映像信号が圧縮されている圧縮方式、ビットレート、画素数を判別する。３３は可変ノイズ除去・スイッチ制御回路であり、可変ノイズ除去回路２５と第一のスイッチ８を制御する。

図１７は、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図である。

以上のように構成された実施の形態４の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。

本発明の実施の形態４における映像記録担体再生装置では、再生専用に製造されたＲＯＭディスクと記録可能なＲＡＭディスクとが再生可能であり、かつＲＡＭディスク時には、圧縮方式として、ＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）、もしくはＭＰＥＧ４方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４）で圧縮され、符号量を可変にする為に、ビットレートと１フレームの画素数が可変である。

図１８は本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す図である。

図１９は、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す図である。

ＲＯＭディスク、ＲＡＭディスク共に、記録される映像信号の素材となる信号は、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１準拠のディジタルコンポーネント映像信号、もしくはその半分の解像度の信号であり、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１準拠の場合には、その輝度信号成分は１３．５ＭＨｚのピクセルクロックを持つ８ビットの映像信号であるので、周波数特性は６．７５ＭＨｚ、ＳＮ比は約５０．８ｄＢまでの能力を持ち、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１の半分の解像度の場合には、その輝度信号成分は６．７５ＭＨｚのピクセルクロックを持つ８ビットの映像信号であるので、周波数特性は３．３７５ＭＨｚ、ＳＮ比は約５０．８ｄＢまでの能力を持つ。

ＲＯＭディスクは、一般に大量配布を前提とした製造装置を用い製造される。その為、品質管理が行き届いた素材が選ばれるので図１９の１９−Ａに示されるように、この映像フォーマット能力を一杯まで使った信号が元信号として使われるのが一般的である。また、専用の圧縮装置を用いて、圧縮符合量の最適化を図る為に、時間をかけて何度も圧縮が試行され最終圧縮符号化されるので、記録されている圧縮映像信号の品位も高く後述する圧縮に伴ったノイズも少ないという特徴を持つ。

一方ＲＡＭディスクは、一般に使用者が図示されない記録機能を用い、一般放送映像信号を記録する為に用いるために、まず、映像信号の解像度とＳＮ比は放送を受信する品位で制限される。一般に周波数特性は１９−Ｂに示されるように、４．５ＭＨｚまでとなり、ＳＮ比も４０ｄＢ程度となる。また民生装置として適応しうる圧縮回路の回路規模上の制約により、ＲＯＭディスクの圧縮に用いられる程の能力がなく、また受信した放送を圧縮しながら記録するために、実時間での圧縮が要求され、ＲＯＭディスクの様に何度も圧縮の試行を行うことが出来ない。この様な理由により、ＲＡＭディスクでは圧縮映像信号の品位がＲＯＭディスクに比べて劣っているので後述するように圧縮に伴ったノイズも多いという特徴を持つ。更に、前述した様にＲＡＭディスク時には、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６０１の半分の解像度のディジタルコンポーネント映像信号を記録する事ができる。この場合はその輝度信号成分は６．７５ＭＨｚのピクセルクロックを持つ映像信号であるので、周波数特性は３．３７５ＭＨｚの帯域に制限されてしまう。

図２０は、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す図である。

ディスク１には図示されない記録手段により予め圧縮映像が記録されている。記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）、もしくはＭＰＥＧ４方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２もしくはＭＰＥＧ４では、横７２０画素、縦４８０画素もしくは横３６０画素、縦２４０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図２０の２０−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。２０−Ｂは、２０−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり、動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がディスク１に記録されている。図１６において、ディスク１に記録された信号をピックアップ２が電気的信号に変換する。モーター３は、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。ピックアップ２の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、ストリーム属性判別回路３２では、復調回路４の付帯情報出力よりディスク１がＲＯＭディスクであるかＲＡＭディスクであるか、また、再生されている圧縮映像信号の圧縮方式がＭＰＥＧ２方式であるか、ＭＰＥＧ４方式であるか、ビットレートは幾らか、１フレームの画素数はいくらかを検出し、可変ノイズ除去・スイッチ制御回路３３に出力する。可変ノイズ除去・スイッチ制御回路３３ではストリーム属性判別回路３２の出力に応じて可変ノイズ除去回路２５と第一のスイッチ８を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図２０の２０−Ｂの２次元周波数領域信号を２０−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、２０−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、２０−Ｃの２次元画素空間情報は元の２０−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に２０−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、２０−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図２１は、本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のビットレートとノイズ量の関係を示す図である。

図のグラフ横軸はビットレート即ち単位時間あたりの符号量を示し、縦軸は、元映像信号と圧縮され再度復調された後の映像信号の差をＳＮ比として示すもので、この値が高いほど、再生画像が元画像に近い、即ちブロックノイズ、モスキートノイズが少ない。図に示す様に、ＭＰＥＧ２方式では２Ｍｂｉｔ／秒の時に２７．５ｄＢ程度であったＳＮ比が、６Ｍｂｉｔ／秒の時に３４．５ｄＢ程度まで上昇している。また、ＭＰＥＧ４方式では１Ｍｂｉｔ／秒の時に３１ｄＢ程度であったＳＮ比が、５Ｍｂｉｔ／秒の時に３７ｄＢ程度まで上昇している。この様に、復調映像信号の品位、即ちブロックノイズとモスキートノイズの量はビットレートと圧縮方式に依存し、ＭＰＥＧ２に比べＭＰＥＧ４の方が品位が高く、ビットレートが高い程品位が良い、即ちブロックノイズとモスキートノイズが少ない。一方、ビットレートが高いと符号使用量が大きいので、記録容量を多く消費する。即ち、同じ内容の映像信号を図１６のディスク１に記録する場合に２Ｍｂｉｔ／秒で記録する場合に比べ、６Ｍｂｉｔ／秒で記録するには３倍の容量を消費する。よって、ディスク１の記録容量を有効的に使用できる様にするために、ビットレートは記録時に任意に選択する事ができる様になされている。

図１６において、映像復調回路６で復調された映像信号は、可変ノイズ除去回路２５と第一のスイッチ８のａ入力に入力される。可変ノイズ除去回路２５では図１７に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、可変平均化処理回路２８に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図２０の２０−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。可変平均化処理回路２８では、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、隣接する２画素の平均値が求められ第二のスイッチ１７の入力ｄに入力され、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きい場合には、画素値がそのまま第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図２０の２０−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図２０の２０−Ｅに示すように、ブロック境界部分で、隣接画素の差が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば、境界画素が平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズを低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にエッジ検出回路１８と、第三のスイッチ２１のｅ入力と、可変小振幅抑圧回路２９とに入力される。エッジ検出回路１８は、その入力映像信号に、ある一定値以上の輝度信号差、即ちエッジが含まれている事を検出し、マスク発生回路１９に入力する。マスク発生回路１９はエッジ検出回路１８の出力により、エッジの近傍部分に該当するタイミング信号、即ち、図２０の２０−Ｆに示すようなマスク期間に該当する信号を発生し、第三のスイッチ２１を制御する。小振幅抑圧回路２０は入力された信号の振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内であれば抑圧し、振幅が制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値より大きければそのまま通過させる。第三のスイッチ２１はマスク発生回路１９により、マスク期間はｆ入力を、それ以外はｅ入力を選択されるので、その出力は、マスク期間にある制御入力端子３０からの入力により決められる検出閾値内の振幅信号が抑圧され出力され、図２０の２０−Ｇに示すようになり、マスク期間に発生していたモスキートノイズが除去されて出力される。図１２において、第三のスイッチ２１の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、第三のスイッチ２１からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図１６の可変ノイズ除去回路２５では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズが除去される。可変ノイズ除去回路２５の出力は第一のスイッチ８のｂ入力に出力される。しかし、この可変ノイズ除去回路２５の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、急峻なエッジの近傍にあった元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。

特に前述した様に、ＲＯＭディスクとＲＡＭディスクとでは、元信号の品位が異なり、ＲＡＭディスクではＭＰＥＧ圧縮に伴うノイズが多く含まれる事が予測されるのに対して、ＲＯＭディスクではそれらのノイズが少ないかあるいは無い事が予測される。また、図１９で説明した様にＲＯＭディスクにおいては、ＲＡＭディスクに比べて、高帯域で高ＳＮ比な映像信号が記録されている為に、元信号に小振幅信号成分も多く含まれている。即ち、ＲＯＭディスクにおいては可変ノイズ除去回路２５の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、第一のスイッチをＲＯＭディスク再生時にはａ入力、ＲＡＭディスク再生時にはｂ入力とする事によって、圧縮ノイズの多いＲＡＭディスク再生時にはノイズ除去を行い、ノイズの少ないあるいは無いＲＯＭディスク再生時にはノイズ除去を行わなくする事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

更に、図２１で説明した様に、圧縮方式により、含まれているブロックノイズとモスキートノイズの量も異なり、同じ圧縮方式でも、ビットレートにより、ブロックノイズとモスキートノイズの量が異なる。また、図１９で説明した様に、横７２０画素、縦４８０画素では４．５ＭＨｚの帯域を持つが、横３６０画素、縦２４０画素では周波数特性は３．３７５ＭＨｚの帯域に制限されてしまうので、横７２０画素、縦４８０画素に比べ、横３６０画素、縦２４０画素では、周波数特性が劣化しているだけノイズ除去を多くしても。元信号を損なうことは少ない。従って、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置では、ＲＡＭディスクが再生されている場合には圧縮方式、ビットレート、画素数によって可変ノイズ除去回路２５で除去されるノイズの大きさを制御して、映像信号の品位の損ないを低減する。

図２２は、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去・スイッチ制御回路の動作を示す図である。

可変ノイズ除去・スイッチ制御回路３３は、ストリーム属性判別回路３２の出力より再生されている圧縮映像信号の、圧縮アルゴリズム、ビットレート、画像の画素数を検出し、可変ノイズ除去回路２５の検出閾値を、大、中、小の３種類から選択する。その選択方法を表１および表２に示す。

即ち、ＭＰＥＧ２に比してＭＰＥＧ４では含まれているブロックノイズとモスキートノイズが少ない事が予想されるので閾値を小さくし、ビットレートが高い方が低い方より含まれているブロックノイズとモスキートノイズが少ない事が予想されるので閾値を小さくし、また、横３６０画素、縦２４０画素に比して横７２０画素、縦４８０画素では、周波数特性が高いので閾値を小さくするといった様に、大、中、小の閾値を選択する。

可変平均化処理回路２８では、（表１）及び（表２）に示される閾値が、制御入力端子３０から与えられ、それに応じて２２−Ａ、２２−Ｃ、２２−Ｅに示す様に検出閾値を切り替え、検出閾値内であれば、ブロックノイズと判断し平均化処理を行う。可変小振幅抑圧回路２９では、表１及び表２に示される閾値が、制御入力端子３０から与えられ、それに応じて２２−Ｂ、２２−Ｄ、２２−Ｆに示す様に検出閾値を切り替え、検出閾値内であれば、モスキートノイズと判断し抑圧処理を行う。

図１６の可変ノイズ除去制御回路２７の出力が図１７の制御入力端子３０より入力され、可変平均化処理回路２８と可変小振幅制御回路２９のそれぞれの閾値を切り替える事により、圧縮ノイズの多い場合にはより多くのノイズ除去を行い、ノイズの少ない場合には少ないノイズ除去を行う事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

このように、本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置は、再生されているディスクの種別、圧縮映像信号の圧縮方式、ビットレート、画素数を検出しそれに応じて可変ノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

（実施の形態５）
図２３は、本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、符号１から１２については実施の形態１に準じる。３４は第二のノイズ除去回路である。

図２４は本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置の第二のノイズ除去回路のブロック図である。図において１３から２３については実施の形態１に準じる。３５はコアリング回路であり、特定周波数帯域の微小振幅のみ除去しそれ以外の信号は通過させる。

以上のように構成された実施の形態５の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。

本発明の実施の形態５における映像記録担体再生装置では、再生専用に製造されたＲＯＭディスク、と記録可能なＲＡＭディスクとが再生可能である。

図２５は本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す図である。

図２６は、本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す図である。

ＲＯＭディスクは、一般に大量配布を前提とした製造装置を用い製造される。その為、品質管理が行き届きた素材が選ばれるので図２６の２６−Ａに示されるように、この映像フォーマット能力を一杯まで使った信号が元信号として使われるのが一般的である。また、専用の圧縮装置を用いて、圧縮符合量の最適化を図る為に、時間をかけて何度も圧縮が試行され最終圧縮符号化されるので、記録されている圧縮映像信号の品位も高く後述する圧縮に伴ったノイズも少ないという特徴を持つ。

一方ＲＡＭディスクは、一般に使用者が図示されない記録機能を用い、一般放送映像信号を記録する為に用いるために、まず、映像信号の解像度とＳＮ比は放送を受信する品位で制限される。一般に周波数特性は２６−Ｂに示されるように４．５ＭＨｚまでとなり、ＳＮ比も４０ｄＢ程度となる。また民生装置として適応しうる圧縮回路の回路規模上の制約により、ＲＯＭディスクの圧縮に用いられる程の能力がなく、また受信した放送を圧縮しながら記録するために、実時間での圧縮が要求され、ＲＯＭディスクの様に何度も圧縮の試行を行うことが出来ない。この様な理由により、ＲＡＭディスクでは圧縮映像信号の品位がＲＯＭディスクに比べて劣っているので後述するように圧縮に伴ったノイズも多いという特徴を持つ。

図２７は、本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第二のノイズ除去回路の動作を示す図である。

ディスク１に記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２では、横７２０画素、縦４８０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図２７の２７−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。２７−Ｂは、２７−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり、動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がディスク１に記録されている。図２３において、ディスク１に記録された信号をピックアップ２が電気的信号に変換する。モーター３は、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。ピックアップ２の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した、輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり、圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、メディア判別回路９では、復調回路４の出力より、図２５におけるＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙ情報を読み取り、スイッチ制御回路１０に出力する。スイッチ制御回路１０では、メディア判別回路９の出力に応じて、再生されているディスクがＲＯＭディスクの場合は第一のスイッチ８の入力ａを、ＲＡＭディスクの場合には第一のスイッチ８の入力ｂを選択するように第一のスイッチ８を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図２７の２７−Ｂの２次元周波数領域信号を２７−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、２７−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、２７−Ｃの２次元画素空間情報は元の２７−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に２７−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、２７−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図２３において、映像復調回路６で復調された映像信号は、第二のノイズ除去回路３４と第一のスイッチ８のａ入力端子に入力される。第二のノイズ除去回路３４では図２４に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、平均化処理回路１６に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図２７の２７−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。平均化処理回路１６では隣接する２画素の平均値が求められ、第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図２７の２７−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図２７の２７−Ｅに示すように、ブロック境界部分のみが平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズを低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にコアリング回路３５に入力される。コアリング回路３４では、特定周波数帯域内（１ＭＨｚから４ＭＨｚ）の微小振幅成分が抑圧されそれ以外は影響を受けずに出力される。従ってその出力では、輝度信号に含まれているランダムなノイズ、即ち特定周波数帯の微少信号とモスキートノイズが除去されている。その出力を図２７の２７−Ｇに示す。

図２４において、コアリング回路３４の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、第三のスイッチ２１からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図２３の第二のノイズ除去回路３５では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズが除去される。第二のノイズ除去回路３４の出力は第一のスイッチ８のｂ入力に出力される。しかし、この第二のノイズ除去回路３４の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。特に前述した様に、ＲＯＭディスクとＲＡＭディスクとでは、元信号の品位が異なり、ＲＡＭディスクではＭＰＥＧ圧縮に伴うノイズが多く含まれ、同時にランダムノイズも多い事が予測されるのに対して、ＲＯＭディスクではそれらのノイズが少ないかあるいは無い事が予測される。また、図２６で説明した様にＲＯＭディスクにおいては、ＲＡＭディスクに比べて、高帯域で高ＳＮ比な映像信号が記録されている為に、元信号に小振幅信号成分も多く含まれている。即ち、ＲＯＭディスクにおいては第二のノイズ除去回路３４の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、第一のスイッチをＲＯＭディスク再生時にはａ入力、ＲＡＭディスク再生時にはｂ入力とする事によって、圧縮ノイズの多いＲＡＭディスク再生時にはノイズ除去を行い、ノイズの少ないあるいは無いＲＯＭディスク再生時にはノイズ除去を行わなくする事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

このように、本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置は、再生されているディスクの種類を検出しそれに応じてノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

（実施の形態６）
図２８は、本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のブロック図である。図において、符号１から１２については実施の形態１に準じる。３６は第三のノイズ除去回路である。

図２９は本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置の第三のノイズ除去回路のブロック図である。図において１３から２３については実施の形態１に準じる。３７はフレームノイズ除去回路であり、フレーム差分からノイズを検出し除去する。３８はフレームメモリーであり、入力される輝度信号を１フレーム遅延して出力する。

以上のように構成された実施の形態６の映像記録担体再生装置について以下にその動作を述べる。

本発明の実施の形態６における映像記録担体再生装置では、再生専用に製造されたＲＯＭディスクと記録可能なＲＡＭディスクとが再生可能である。

図３０は本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す図である。

図３１は、本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す図である。

ＲＯＭディスクは、一般に大量配布を前提とした製造装置を用い製造される。その為、品質管理が行き届きた素材が選ばれるので図３１の３１−Ａに示されるように、この映像フォーマット能力を一杯まで使った信号が元信号として使われるのが一般的である。また、専用の圧縮装置を用いて、圧縮符合量の最適化を図る為に、時間をかけて何度も圧縮が試行され最終圧縮符号化されるので、記録されている圧縮映像信号の品位も高く後述する圧縮に伴ったノイズも少ないという特徴を持つ。

一方ＲＡＭディスクは、一般に使用者が図示されない記録機能を用い、一般放送映像信号を記録する為に用いるために、まず、映像信号の解像度とＳＮ比は放送を受信する品位で制限される。一般に周波数特性は３１−Ｂに示されるように４．５ＭＨｚまでとなり、ＳＮ比も４０ｄＢ程度となる。また民生装置として適応しうる圧縮回路の回路規模上の制約により、ＲＯＭディスクの圧縮に用いられる程の能力がなく、また受信した放送を圧縮しながら記録するために、実時間での圧縮が要求され、ＲＯＭディスクの様に何度も圧縮の試行を行うことが出来ない。この様な理由により、ＲＡＭディスクでは圧縮映像信号の品位がＲＯＭディスクに比べて劣っているので後述するように圧縮に伴ったノイズも多いという特徴を持つ。

図３２は、本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第三のノイズ除去回路の動作を示す図である。

ディスク１に記録されている映像信号はＭＰＥＧ２方式（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２／ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２）で圧縮されている。ＭＰＥＧ２では、横７２０画素、縦４８０画素の１画面を、横８画素、縦８画素のブロックに分割し、その１ブロックを２次元空間周波数領域に変換する。図３２の３２−Ａにはブロックの図を示す。ここでは１つの四角形が１画素を現し、横８画素、縦８画素で１ブロックが形成されている。３２−Ｂは、３２−Ａのブロックを２次元空間周波数領域に変換した図である。ここでは、横は左端が水平方向の直流成分を示し、右へ行くほど周波数の高い成分を示す。また縦は、上端が直流成分を示し、下へ行くほど周波数の高い成分を示す。圧縮の過程において、この様に周波数変換された空間において、高周波数成分ほど画像に影響する度合いが低いことを利用し、高周波成分になるほど量子化きざみを粗くしたり、あるいは全く転送されなかったりされる。実際のＭＰＥＧ圧縮工程では、入力映像前後のフレーム、もしくは数フレーム離れた参照フレームにあり動きベクトルによって指示される参照ブロックと、当該ブロックとの差分が空間周波数変換され圧縮される場合もあるが、ここでは、主に圧縮ノイズの発生過程の解説が主眼であるので、以上のように簡略化した説明とする。

この様にして圧縮された映像信号がディスク１に記録されている。図２８において、ディスク１に記録された信号をピックアップ２が電気的信号に変換する。モーター３は、ディスク１を再生に適した速度で回転させる。ピックアップ２の出力は復調回路４で復調され、ビット列となり誤り訂正などを行い、圧縮映像信号や再生に必要な付帯情報として出力される。圧縮映像信号は映像復調回路６で復調されＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６に準拠した、輝度信号と色信号が時間多重化されたディジタル映像信号となる。５はメモリーであり、圧縮映像信号を復調する際の一時記憶に使われる。

一方、メディア判別回路９では、復調回路４の出力より、図３０におけるＤｉｓｃＣａｔｅｇｏｒｙ情報を読み取り、スイッチ制御回路１０に出力する。スイッチ制御回路１０では、メディア判別回路９の出力に応じて、再生されているディスクがＲＯＭディスクの場合は第一のスイッチ８の入力ａを、ＲＡＭディスクの場合には第一のスイッチ８の入力ｂを選択するように第一のスイッチ８を制御する。

圧縮映像信号を復調する動作は、図３２の３２−Ｂの２次元周波数領域信号を３２−Ｃの２次元画素空間信号に変換する作業であるが、前述した様に、圧縮の過程において、３２−Ｂの２次元周波数空間で、高周波成分の量子化が粗くされたり、あるいは転送されなかったりすることが原因となって、３２−Ｃの２次元画素空間情報は元の３２−Ａの情報とは異なっている。この差が圧縮ノイズと呼ばれているものであり、特に３２−Ｄに示すようにブロック境界における直流成分の差（以下ブロックノイズと称す）や、２７−Ｆに示すような急峻な変化の前後に起きるノイズ（以下モスキートノイズと称す）がその代表的な例である。

図２８において、映像復調回路６で復調された映像信号は、第三のノイズ除去回路３６と第一のスイッチ８のａ入力端子に入力される。第三のノイズ除去回路３６では図２９に示すように入力端子１３より入力されたＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１４により輝度信号と色信号とに分離され、輝度信号はブロック境界検出回路１５と第二のスイッチ１７のｃ入力と、平均化処理回路１６に入力され、色信号はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。ブロック境界検出回路１５では、ブロックの境界画素、即ち図３２の３２−Ｃにおける斜線画素であるかどうかが検出される。平均化処理回路１６では隣接する２画素の平均値が求められ、第二のスイッチ１７の入力ｄに入力される。第二のスイッチ１７は、ブロック境界検出回路１５により、再生画素がブロック境界画素、すなわち、図３２の３２−Ｃにおける斜線画素である場合にはｄを、そうでない場合にはｃを選択し出力するように制御される。それにより、第二のスイッチ１７の出力は、図３２の３２−Ｅに示すように、ブロック境界部分のみが平均化処理されて出力される為に、ブロック境界の段差が小さくなり、ＭＰＥＧ圧縮時に生じるブロックノイズが低減されている。

第二のスイッチ１７の出力は、次にエッジ検出回路１８と第三のスイッチ２１のｅ入力と、小振幅抑圧回路２０とに入力される。エッジ検出回路１８は、その入力映像信号に、ある一定値以上の輝度信号差、即ちエッジが含まれている事を検出し、マスク発生回路１９に入力する。マスク発生回路１９はエッジ検出回路１８の出力により、エッジの近傍部分に該当するタイミング信号、即ち、図３２の３２−Ｆに示すようなマスク期間に該当する信号を発生し、第三のスイッチ２１を制御する。小振幅抑圧回路２０は入力された信号の小振幅の成分にみを抑圧し、大振幅成分はそのまま通過させる働きをする。第三のスイッチ２１はマスク発生回路１９により、マスク期間はｆ入力を、それ以外はｅ入力を選択されるので、その出力は、マスク期間にある小振幅信号が抑圧され出力され、図３２の３２−Ｇに示すようになり、マスク期間に発生していたモスキートノイズが除去されて出力される。図２９において、第三のスイッチ２１の出力は次にフレームノイズ除去回路３７とフレームメモリー３８に入力される。フレームメモリー３８は、入力信号に１フレーム遅延を与え出力する。フレームノイズ除去回路３５は、入力された輝度信号と１フレーム前の輝度信号の差を求め、その差の特定周波数帯域内（１ＭＨｚから４ＭＨｚ）の微小振幅成分持ってノイズと判断し、入力信号より判断したノイズ成分を減算して出力する。従ってその出力では、輝度信号に含まれているランダムなノイズが除去されている。

図２９において。フレームノイズ除去回路３７の出力はＹ／Ｃ合成回路２２に入力される。Ｙ／Ｃ合成回路２２では、Ｙ／Ｃ分離回路１４からの色信号入力と、フレームノイズ除去回路３７からの輝度信号とを多重し、ＩＴＵ−ＲＢＴ．６５６準拠のディジタル映像信号を生成し、出力端子２３より出力する。

これにより、図２８の第三のノイズ除去回路３６では、ＭＰＥＧ圧縮に伴って生じたブロックノイズ、モスキートノイズとランダムノイズが除去される。第三のノイズ除去回路３６の出力は第一のスイッチ８のｂ入力に出力される。しかし、この第三のノイズ除去回路３６の除去方式では、ブロック境界にあった元信号の段差や、元信号の小振幅成分も、ノイズと判断して処理してしまうため、元信号を損なう事も予測される。特に前述した様に、ＲＯＭディスクとＲＡＭディスクとでは、元信号の品位が異なり、ＲＡＭディスクではＭＰＥＧ圧縮に伴うノイズが多く含まれ、同時にランダムノイズも多い事が予測されるのに対して、ＲＯＭディスクではそれらのノイズが少ないかあるいは無い事が予測される。また、図３１で説明した様にＲＯＭディスクにおいては、ＲＡＭディスクに比べて、高帯域で高ＳＮ比な映像信号が記録されている為に、元信号に小振幅信号成分も多く含まれている。即ち、ＲＯＭディスクにおいては第三のノイズ除去回路３６の動作は元信号を損なってしまい、かえって映像信号の品位を損なう恐れがある。従って、第一のスイッチ８をＲＯＭディスク再生時にはａ入力、ＲＡＭディスク再生時にはｂ入力とする事によって、圧縮ノイズの多いＲＡＭディスク再生時にはノイズ除去を行い、ノイズの少ないあるいは無いＲＯＭディスク再生時にはノイズ除去を行わなくする事により出画品位の最適化を行うことが出来る。

このように、本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置は、再生されているディスクの種類を検出しそれに応じてノイズ除去回路の動作を制御することが出来るため、記録条件の異なる様々な種類の記録担体の再生において、記録担体に記録された映像信号を最適画質で再生できるという利点がある。

本発明にかかる映像記録担体再生装置は、記録された圧縮映像を再生する、ＤＶＤプレーヤ、ＤＶＤレコーダ、ハードディスクレコーダ、あるいは半導体メモリーを用いたビデオレコーダなどの用途に適用する事ができる。

本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置の第一のノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す模式図本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す特性図本発明の実施の形態１に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第一のノイズ除去回路の動作を示す特性図本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す模式図本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置のビットレートとノイズ量の関係を示す特性図本発明の実施の形態２に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路の動作を示す特性図本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す模式図本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置の圧縮アルゴリズムとビットレートとノイズ量の関係を示す特性図本発明の実施の形態３に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路の動作を示す特性図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す模式図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す特性図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生原理を示す模式図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置の圧縮アルゴリズムとビットレートとノイズ量の関係を示す特性図本発明の実施の形態４に於ける映像記録担体再生装置の可変ノイズ除去・スイッチ制御回路の動作を示す特性図本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置の第二のノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す模式図本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す特性図本発明の実施の形態５に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第二のノイズ除去回路の動作を示す模式図本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のブロック図本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置の第三のノイズ除去回路のブロック図本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のディスク論理フォーマットを示す模式図本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のＲＯＭディスクとＲＡＭディスクの映像信号特性を示す特性図本発明の実施の形態６に於ける映像記録担体再生装置のノイズ発生と第三のノイズ除去回路の動作を示す模式図従来の高密度記録担体のノイズ除去についての説明を示すブロック図

符号の説明

１ディスク
２ピックアップ
３モータ
４復調回路
５メモリー
６映像復調回路
７ノイズ除去回路
８第一のスイッチ
９メディア判別回路
１０スイッチ制御回路
１１ビデオエンコーダ
１２映像出力端子
１３入力端子
１４Ｙ／Ｃ分離回路
１５ブロック境界検出回路
１６平均化処理回路
１７第二のスイッチ
１８エッジ検出回路
１９マスク発生回路
２０小振幅抑圧回路
２１第三のスイッチ
２２Ｙ／Ｃ合成回路
２３出力端子
２４ハードディスクドライブ
２５可変ノイズ除去回路
２６ビットレート検出回路
２７可変ノイズ除去制御回路
２８可変平均化処理回路
２９可変小振幅抑圧回路
３０制御入力端子
３１圧縮方式判別回路
３２ストリーム属性判別回路
３３可変ノイズ除去・スイッチ制御回路
３４第二のノイズ除去回路
３５コアリング回路
３６第三のノイズ除去回路
３７フレームノイズ除去回路
３８フレームメモリー

Claims

異なった記録符号量、もしくは異なった記録画面サイズ、もしくは異なった圧縮方式で圧縮された複数の種類の圧縮映像信号が記録可能な映像記録担体の情報を読み取り映像信号を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、前期映像記録担体に記録された圧縮映像信号の種別を判別する判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記判別手段出力によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを備える事を特徴とする映像記録担体再生装置。
判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量によって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項１記載の映像記録担体再生装置。
判別手段は映像記録担体に記録された圧縮映像信号の圧縮方式によって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項１記載の映像記録担体再生装置。
判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量と、復調手段より復調される画像の画面サイズと、映像記録担体に記録された圧縮映像信号の圧縮方式との任意の組み合わせよって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項１記載の映像記録担体再生装置。
再生専用映像記録担体もしくは記録再生可能映像記録担体に記録された圧縮映像情報を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、再生している映像記録担体が再生専用映像記録担体か記録再生可能映像記録担体かを判別する判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記判別手段出力によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを備える事を特徴とする映像記録担体再生装置。
異なった記録符号量、もしくは異なった記録画面サイズ、もしくは異なった圧縮方式で圧縮された複数の種類の圧縮映像信号が記録可能な再生専用映像記録担体もしくは記録再生可能映像記録担体に記録された圧縮映像情報を再生する映像記録担体再生装置であって、映像記録担体に記録された情報を読み取る読み取り手段と、該読み取り手段出力から映像信号を復調する復調手段と、再生している映像記録担体が再生専用映像記録担体か記録再生可能映像記録担体かを判別する第一の判別手段と、前期映像記録担体に記録された圧縮映像信号の種別を判別する第二の判別手段と、前記復調手段出力からノイズを除去し、かつ、ノイズ除去量が可変であるノイズ除去手段と、前記第一の判別手段出力と前記第二の判別手段によってノイズ除去手段のノイズ除去量を制御するノイズ制御手段とを具える事を特徴とする映像記録担体再生装置。
第二の判別手段は、映像記録担体から読み出される転送符号量によって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項６記載の映像記録担体再生装置。
第二の判別手段は、映像記録担体に記録された圧縮された映像信号の圧縮方式によって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項６記載の映像記録担体再生装置。
第二の判別手段は映像記録担体から読み出される転送符号量と、復調手段より復調される画像の画面サイズと、映像記録担体に記録された圧縮された映像信号の圧縮方式との任意の組み合わせよって圧縮映像信号の種類を判別する事を特徴とする請求項６記載の映像記録担体再生装置。
ノイズ除去手段は、画像の１フレーム、もしくは１フィード内の特定周波数帯域内の微小信号成分を除去し、かつ、制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含む事を特徴とする特許請求項１から９記載の映像記録担体再生装置。
ノイズ除去手段は、画像のフレーム間、もしくはフィールド間の差分成分を除去し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含む事を特徴とする特許請求項１から９記載の映像記録担体再生装置。
ノイズ除去手段は、画像圧縮に用いられるＤＣＴブロックの境界における直流成分の差を低減し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその低減量が可変である手段を含む事を特徴とする特許請求項１から９記載の映像記録担体再生装置。
ノイズ除去手段は、画像圧縮時に現れる急峻な輝度変化近傍に現れるノイズを除去し、かつ、ノイズ制御手段出力に応じてその除去量が可変である手段を含む事を特徴とする特許請求項１から９記載の映像記録担体再生装置。
映像記録担体は光学ディスクである事を特徴とする請求項１から１３記載の映像記録担体再生装置。
映像記録担体は磁気ディスクである事を特徴とする請求項１から１３記載の映像記録担体再生装置。
映像記録担体は電気的メモリーである事を特徴とする請求項１から１３記載の映像記録担体再生装置。