JP2674505B2 - 動画像信号記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は動画像信号を圧縮符号化
して記録媒体に記録し再生する動画像信号記録再生装置
に関し、特に画像データの訂正不能なビット誤りに対し
て補間処理を行う動画像信号記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の動画像信号記録再生装置の
一例を示すブロック図である。Ａ−Ｄ変換回路４１は、
入力するアナログ動画像信号２０１をディジタル動画像
データ２０２に変換する。圧縮回路４２は、予測符号化
を用いた圧縮方法あるいは離散コサイン変換を用いた圧
縮方法等によりディジタル動画像データ２０２をデータ
圧縮し、圧縮データ２０３として出力する。この場合、
編集や特殊再生等を容易にするために、圧縮処理は単位
領域毎に完結させ、かつ単位領域毎のビットレートを制
御している。なお、単位領域としては、フレーム単位、
フィールド単位、あるいは画面内の小領域単位のいずれ
かが選ばれる。

【０００３】誤り訂正符号付加回路４３は、圧縮回路４
２が出力する圧縮データ２０３に、例えばリードソロモ
ン符号のような誤り訂正符号を付加し圧縮データ２０４
として出力する。変調回路４４は、圧縮データ２０４
を、例えば８−１４変換符号やミラースクエア符号等の
ようなディジタル記録に適した符号からなる記録データ
２０５に変換し記録再生手段４５へ出力する。

【０００４】記録再生手段４５は、記録アンプ、記録ヘ
ッド、再生ヘッド、再生アンプ、再生波形整形回路等
（図示省略）を有しており、磁気テープや光ディスク等
の記録媒体に記録データ２０５を記録し、また、記録媒
体に記録されているデータを読み出して再生データ２０
７として出力する。記録再生制御回路４６は、ユーザの
ボタン操作に基づき制御信号２０６を生成して記録再生
手段４５の記録再生動作を制御する。

【０００５】ところで、記録媒体から読み出された再生
データ２０７には、ビット誤りが含まれることが多い。
このビット誤りは、記録媒体に付着した塵芥、記録媒体
上の瑕、ヘッドの目詰まり、あるいはノイズ等によって
発生するものである。復調回路４７は、ビット誤りを含
む再生データ２０７を復調しデータ２０８として出力す
る。誤り訂正・誤り検出回路４８は、ビット誤りを含む
復調データ２０８に対して誤り訂正処理を行う。ここで
は、訂正可能なビット誤りに対しては訂正処理を行って
訂正済データ２０９として出力するが、誤り訂正能力を
超える大きなビット誤りに対しては訂正不能である。こ
の場合は、誤り検出を行って訂正不能な誤り部分を示す
エラーフラグ信号２１０を出力すると共に、訂正不能な
誤りはそのまま訂正済データ２０９として出力する。

【０００６】伸長回路４９は、訂正済データ２０９を復
号して動画像データ２１１にする。ここで、訂正不能の
ビット誤りが訂正済データ２０９に含まれている場合
は、ビット誤りが周囲の画素に波及する。例えば、離散
コサイン変換による圧縮データにビット誤りが生じ、こ
の圧縮データが伸長回路４９において復号された場合に
は、変換ブロック内のすべての画素がビット誤りの影響
を受けて本来の値に復号されず、大きな領域で画質劣化
が生じる。このような訂正不能ビット誤りに起因する画
質劣化を目立たなくするために誤り補間回路５０を設け
ている。

【０００７】誤り補間回路３０は、エラーフラグ信号２
１０に基づき動画像データ２１１の誤りが波及した部
分、例えば離散コサイン変換によりデータ圧縮している
ならば、変換単位である小面積ブロックに対して補間処
理を行う。補間処理方法としては、時間的に隣接した１
画面前のデータで置き換える方法や、誤りのない周囲の
画素データに基づいて補間する方法等がある。Ｄ−Ａ変
換回路５１は、誤り補間処理された動画像データ２１２
をアナログ動画像信号２１３に変換する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
動画像信号記録再生装置では、訂正不能な誤りを含む圧
縮データを伸長したことによる画質劣化領域に対して補
間処理を行っている。しかし、１画面前のデータで置き
換える補間処理方法では、置き換えた領域が動画像であ
るときに、動きがぎこちなく不自然で見苦しくなるとい
う問題点がある。また、周囲の画素データから補間処理
方法では、面積的に大きな領域の補間となるために絵柄
の内容が失われてしまい、特に細かい絵柄のときには、
かえって視覚的に劣化するという問題点がある。

【０００９】本発明の目的は、記録再生によって動画像
データに訂正不能な誤りが発生した場合でも、動きや絵
柄の細かさに応じて適正な誤り補間を行うことにより、
自然な動画像を再生できる動画像記録再生装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の動画像信号記録
再生装置は、動画像データを画面上の複数の領域に分割
して領域毎に領域画像データとして出力する領域分割手
段と、前記領域画像データに対して異なる複数の補間処
理方法によりそれぞれ補間処理する第１の補間処理手段
と、前記異なる複数の補間処理方法によりそれぞれ補間
処理された複数の補間処理済領域画像データと補間処理
前の前記領域画像データとをそれぞれ比較して適正な補
間処理方法を判定し判定結果情報を出力する補間処理判
定手段と、前記領域分割手段が出力する前記領域画像デ
ータを圧縮符号化して圧縮領域画像データとして出力す
る圧縮手段と、前記圧縮領域画像データおよび前記判定
結果情報とをそれぞれ受けて誤り訂正符号を付加し記録
データを生成する手段と、前記記録データを記録媒体に
記録すると共に前記記録媒体から読み出して再生データ
として出力する記録再生手段と、前記再生データに対し
て誤り訂正処理および誤り検出処理を行って誤り訂正済
データおよび訂正不能な誤り位置を示すエラーフラグ信
号をそれぞれ出力すると共に前記判定結果情報を抽出し
て出力する誤り訂正検出手段と、前記エラーフラグ信号
および前記判定結果情報をそれぞれ受け訂正不能なビッ
ト誤りを含む領域画像データの適正な補間処理方法を示
す補間処理制御信号を出力する誤り領域制御手段と、前
記訂正済データに対し伸長処理を行って動画像データに
復号する伸長手段と、前記補間処理制御信号に応じて前
記伸長手段が出力する動画像データの各領域画像データ
に対して補間処理を行う第２の補間処理手段とを備え
る。

【００１１】また、上記構成において、前記記録再生手
段を制御して前記訂正不能なビット誤りを含む領域画像
データの再読み出しを実行させる再読み出し制御手段
と、前記誤り訂正検出手段の出力側に設けられて前記記
録再生手段が最初に読出した前記訂正不能なビット誤り
を含む領域画像データと前記記録再生手段から再度読み
出された領域画像データとの順序を並び替えて前記伸長
手段へ出力する並び替え手段とを備えてもよい。

【００１２】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。Ａ−Ｄ変換回路１は、入力アナログ動画像信号
１０１をディジタル動画像データ１０２に変換する。補
間処理判定回路２は、詳細は後述するが、ディジタル動
画像データ１０２を複数の領域に分割して領域画像デー
タ１０３として出力すると共に、各領域毎に適正な補間
処理を判定して補間処理判定信号１０４として出力す
る。圧縮回路３は、領域画像データ１０３に対して予測
符号化を用いた圧縮方法あるいは離散コサイン変換を用
いた圧縮方法等により圧縮符号化し、圧縮データ１０５
として出力する。誤り訂正符号付加回路４は、圧縮デー
タ１０５および補間処理判定信号１０４を一系統のデー
タに統合して、例えばリードソロモン符号のような誤り
訂正符号を付加する。変調回路５は、誤り訂正符号が付
加された圧縮データ１０６を、例えば８−１４変換符号
やミラースクエア符号等のようなディジタル記録に適し
た符号からなる記録データ１０７に変換して記録再生手
段６へ出力する。

【００１４】記録再生手段６は、記録アンプ、記録ヘッ
ド、再生ヘッド、再生アンプ、再生波形整形回路等（図
示省略）を有しており、記録再生制御回路７が出力する
記録再生制御信号１０８に応じて記録データ１０７を記
録媒体に記録し再生する。

【００１５】復調回路８は、記録再生手段６からの再生
データ１０９を復調して復調データ１１０として出力す
る。誤り訂正・誤り検出回路９は、ビット誤りを含む復
調データ１１０に対して誤り訂正処理および誤り検出処
理を行う。すなわち、訂正可能なビット誤りに対しては
訂正処理を行って訂正済データ１１６として出力する。
また、訂正不能なビット誤りに対しては、誤り検出を行
って訂正不能な誤り部分を示すエラーフラグ信号１１２
を生成し、訂正不能な誤りはそのままにして訂正済デー
タ１１６として出力する。更に、各領域の補間処理判定
結果を示す信号１０４に相当する部分を復調データ１１
０から抽出し、補間処理判定信号１１１として出力す
る。

【００１６】誤り領域制御回路１０は、詳細は後述する
が、補間処理判定信号１１１およびエラーフラグ信号１
１２に応じて、再読出し制御信号１１３を記録再生制御
回路７へ送出して記録再生手段６に対し再読み出しを実
行させたり、並び替え制御信号１１４を並び替え回路１
１へ送出して再読み出しされたデータの並び替え処理を
実行させたり、補間処理制御信号１１５を誤り補間回路
１３へ送出して適正な補間処理を実行させたりする。

【００１７】並び替え回路１１は、並び替え制御信号１
１４に応じて、再読み出しされた領域のデータを本来の
位置に戻すように並び替える。

【００１８】伸長回路１２は、訂正済データ１１７を復
号して動画像データ１１８として出力する。誤り補間回
路１３は、詳細は後述するが、動画像データ１１８の訂
正不能ビット誤りに起因する画質劣化領域に対し、補間
処理制御信号１１５に応じて補間処理を行う。Ｄ−Ａ変
換回路１４は、補間処理された動画像データ１１９をア
ナログ動画像信号１２０に変換し出力する。

【００１９】まず、補間処理判定回路２について図２を
参照して詳細に説明する。

【００２０】領域分割部２１は、画面内を複数の領域に
分割するようにディジタル動画像データ１０２を複数領
域に分割し、領域画像データ１０３として出力する。こ
の場合、ビット誤りが伸長処理によって波及する領域と
一致するように分割する。例えば、圧縮回路３において
離散コサイン変換による圧縮方法を用いているならば、
変換ブロック内のすべての画素にビット誤りが波及する
ので、離散コサイン変換における変換ブロックと一致す
るように領域を分割する。このようにして生成された領
域画像データ１０３は、周囲補間部２２および前フレー
ム補間部２３にそれぞれ供給される。また、圧縮回路３
へも供給されてデータ圧縮される。

【００２１】周囲補間部２２は、領域画像データ１０３
に対し、各領域毎に周囲の領域の画素データを用いて補
間処理を行い、補間済データ１２１として出力する。一
方、前フレーム補間部２３は、領域画像データ１０３に
対し、各領域毎に１フレーム前の対応領域の画素データ
で置換し、補間済データ１２２として出力する。減算部
２４は、領域画像データ１０３と補間済データ１２１と
の差分を演算し、差分データ１２３として出力する。同
様に減算部２５は、領域画像データ１０３と補間済デー
タ１２２との差分を演算し、差分データ１２４として出
力する。

【００２２】比較部２６は、差分データ１２３，１２４
および予め定めたしきい値を示すしきい値信号１２５を
それぞれ受けて比較し、比較結果に基づき補間処理判定
信号１０４を生成する。一般的に、平坦な絵柄の領域で
は、１フレーム前のデータで補間するよりも周囲の領域
の画素データで補間する方が効果的である。また、画像
が静止している領域では、周囲の領域の画素データで補
間するよりも１フレーム前のデータで補間する方が効果
的である。更に、平坦な絵柄でもなく画像が静止してい
ない領域では補間処理を行わない方がよい。比較部２６
は、このような条件に基づき補間処理判定信号１０４を
生成する。

【００２３】すなわち、比較部２６は、まず、差分デー
タ１２３と差分データ１２４とを比較する。ここで、差
分データ１２３は、周囲領域補間を行ったことによるデ
ータ変化量を表しており、また、差分データ１２４は、
１フレーム前のデータで補間を行ったことによるデータ
変化量を表している。従って、比較部２６は、差分デー
タ１２３と差分データ１２４とを比較し、データ変化量
の小さい方を適正な補間処理方法であると判定する。

【００２４】しかし、補間処理によるデータ変化量が相
対的に小さくても絶対値として大きいならば、その領域
はもともと補間処理を行うことが適当でないということ
になる。そこで、比較部２６は、次に、データ変化量が
小さい差分データと、しきい値信号１２５とを比較し、
もし、データ変化量が小さい差分データの方がしきい値
信号が示すしきい値よりも小さいならば、このデータ変
化量が小さい方を、その領域に対する補間処理方法とし
て有効であると判定する。また、逆に、この差分データ
の方がしきい値よりも大きいならば、その領域に対する
補間処理は無効であると判定する。比較部２６は、この
ような判定結果に基づき、適正な補間処理方法および補
間処理の有効／無効を示す補間処理判定信号１０４を生
成する。

【００２５】次に、誤り領域制御回路１０について図３
を参照して説明する。

【００２６】誤り領域制御回路１０は、適正な補間処理
方法および補間処理の有効／無効を示す補間処理判定信
号１１１と、訂正不能な誤り部分を示すエラーフラグ信
号１１２とを受け、図３に示すような、訂正済データ１
１６の１画面内での領域番号を示す信号Ｈ１、補間処理
の有効／無効を示す信号Ｈ２、周囲補間／前フレーム補
間を示す信号Ｈ３、訂正不能エラーあり／なしを示す信
号Ｈ４をそれぞれ生成する。なお、信号Ｈ１が領域番号
を示している期間が各領域のデータ処理期間である。

【００２７】まず、領域１（領域番号１）では、信号Ｈ
４が訂正不能エラーなしを示しているので、領域１のデ
ータに対する誤り領域制御は実行しない。従って、領域
１のデータが並び替え回路１１および誤り補間回路１３
をそのまま通過するように並び替え制御信号１１４およ
び補間処理制御信号１１５をそれぞれ送出する。

【００２８】次の領域２では、信号Ｈ４が訂正不能エラ
ーありを示しているが、信号Ｈ２が補間処理無効を示し
ているので領域２のデータに対し補間処理を実行できな
い。この場合は領域２のデータを再度読み出して誤りの
ないデータと入れ替えるように制御する。この再読み出
しは、補間処理が有効な領域の期間に実行する。ここ
で、次の領域３を見ると、信号Ｈ４が訂正不能エラーな
しを示しているが、信号Ｈ２が補間処理有効を示し、且
つ信号Ｈ３が周囲補間処理を示している。すなわち、領
域３ではデータが失われても、周囲補間処理により再生
可能な領域である。よって、領域３の期間に領域２の再
読み出しを行うように再読出し制御信号１１３を記録再
生制御回路７へ送出する。なお、本来読み出されるべき
領域３のデータは読み出さなくても、領域３のデータは
補間処理が有効であり且つ周囲補間処理により適正に復
元できるので、領域３のデータを任意のデータで置換え
ても特に支障はない。

【００２９】ところで、領域２の再読み出しによって、
領域２の最初に読出したデータに続いて再読出しデータ
の順となるので、領域２の本来の位置に再読出しデータ
がくるように並び替える必要がある。従って、並び替え
制御信号１１４を並び替え回路１１へ送出してデータを
並び替えさせる。従って、誤り補間回路１３には、領域
１のデータの次に再読出しされた領域２のデータ、その
次に領域２の最初に読出されたデータの順に入力され
る。そして、１番目の領域１のデータおよび２番目の再
読出しされた領域２のデータに対しては補間処理を実行
しないように、また、３番目の最初に読出しされた領域
２のデータに対しては、周囲領域の画素データによる補
間処理を実行して本来の領域３のデータを再生するよう
に、誤り補間回路１３へ補間処理制御信号１１５を送出
する。このようにして領域４以降の各領域ついても同様
に制御する。

【００３０】次に、誤り補間回路１３について図４を参
照して詳細に説明する。

【００３１】誤り補間回路１３は、動画像データ１１８
のビット誤りが波及している領域に対し、補間制御信号
１１５に応じて補間処理を実行する。ここで、周囲補間
部３１は、伸長回路１２によって復号された動画像デー
タ１１８を受けて、各領域毎に周囲の領域の画素データ
を用いて補間処理を行い、周囲補間済データ１３０とし
て出力する。一方、前フレーム補間部３２は、動画像デ
ータ１１８を受けて各領域毎に１フレーム前の対応領域
の画素データで置換し、前フレーム補間済データ１３１
として出力する。選択部３３は、補間制御信号１１５に
応じて、動画像データ１１８と周囲補間済データ１３０
と前フレーム補間済データ１３１との３つのデータの内
一つを選択し、補間済動画像データ１１９として出力す
る。

【００３２】以上述べたように、データ圧縮する領域単
位で動画像データを分割し、各領域毎に適正な補間処理
方法を判定した後に動画像データを圧縮し、この圧縮デ
ータに補間処理判定結果および誤り訂正符号を付加して
記録媒体に記録し、また、記録媒体からの再生データに
対して誤り訂正および訂正不能な誤り検出を行うと共に
補間処理判定結果を抽出し、誤り検出結果および補間処
理判定結果に基づき、訂正不能な誤り領域に対して適正
な補間処理を実行できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の動画像信号
記録装置によれば、データ圧縮する領域単位で動画像デ
ータを分割し、各領域毎に適正な補間処理方法を判定し
た後に動画像データを圧縮し、この圧縮データに補間処
理判定結果および誤り訂正符号を付加して記録媒体に記
録し、また、記録媒体からの再生データに対して誤り訂
正および訂正不能な誤り検出を行うと共に補間処理判定
結果を抽出し、誤り検出結果および補間処理判定結果に
基づき訂正不能な誤り領域に対して適正な補間処理を行
うことにより、更に、訂正不能なビット誤りを含む領域
画像データの再読み出しを行うことにより、画像の動き
や細かさに応じた効果的な誤り補間を行うことができ、
視覚的な画質劣化が少なく、実用上極めて有用な動画像
信号記録再生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に示した補間処理判定回路２の一例を示す
ブロック図である。

【図３】図１に示した誤り領域制御回路１０の動作を説
明するための図である。

【図４】図１に示した誤り補間回路１３の一例を示すブ
ロック図である。

【図５】従来の動画像信号記録再生装置の一例を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

２ 補間処理判定回路 ３ 圧縮回路 ４ 誤り訂正符号付加回路 ６ 記録再生手段 ７ 記録再生制御回路 ９ 誤り訂正・誤り検出回路 １０ 誤り領域制御回路 １１ 並び替え回路 １２ 伸長回路 １３ 誤り補間回路 １０１，１２０ アナログ動画像信号 １０２，１１８ 動画像データ １０３ 領域画像データ １０４，１１１ 補間処理判定信号 １０５ 圧縮データ １０７ 記録データ １０８ 記録再生制御信号 １０９ 再生データ １１２ エラーフラグ信号 １１３ 再読出し制御信号 １１４ 並び替え制御信号 １１５ 補間処理制御信号 １１６ 訂正済データ １１９ 補間済動画像データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０ Ｇ１１Ｂ 20/18 ５７０Ｃ Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動画像データを画面上の複数の領域に分
   割して領域毎に領域画像データとして出力する領域分割
   手段と、前記領域画像データに対して異なる複数の補間
   処理方法によりそれぞれ補間処理する第１の補間処理手
   段と、前記異なる複数の補間処理方法によりそれぞれ補
   間処理された複数の補間処理済領域画像データと補間処
   理前の前記領域画像データとをそれぞれ比較して適正な
   補間処理方法を判定し判定結果情報を出力する補間処理
   判定手段と、前記領域分割手段が出力する前記領域画像
   データを圧縮符号化して圧縮領域画像データとして出力
   する圧縮手段と、前記圧縮領域画像データおよび前記判
   定結果情報とをそれぞれ受けて誤り訂正符号を付加し記
   録データを生成する手段と、前記記録データを記録媒体
   に記録すると共に前記記録媒体から読み出して再生デー
   タとして出力する記録再生手段と、前記再生データに対
   して誤り訂正処理および誤り検出処理を行って誤り訂正
   済データおよび訂正不能な誤り位置を示すエラーフラグ
   信号をそれぞれ出力すると共に前記判定結果情報を抽出
   して出力する誤り訂正検出手段と、前記エラーフラグ信
   号および前記判定結果情報をそれぞれ受け訂正不能なビ
   ット誤りを含む領域画像データの適正な補間処理方法を
   示す補間処理制御信号を出力する誤り領域制御手段と、
   前記訂正済データに対し伸長処理を行って動画像データ
   に復号する伸長手段と、前記補間処理制御信号に応じて
   前記伸長手段が出力する動画像データの各領域画像デー
   タに対して補間処理を行う第２の補間処理手段とを備え
   ることを特徴とする動画像信号記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記記録再生手段を制御して前記訂正不
   能なビット誤りを含む領域画像データの再読み出しを実
   行させる再読み出し制御手段と、前記誤り訂正検出手段
   の出力側に設けられて前記記録再生手段が最初に読出し
   た前記訂正不能なビット誤りを含む領域画像データと前
   記記録再生手段から再度読み出された領域画像データと
   の順序を並び替えて前記伸長手段へ出力する並び替え手
   段とを具備することを特徴とする請求項１記載の動画像
   信号記録再生装置。