JP3105046B2

JP3105046B2 - 記録再生装置

Info

Publication number: JP3105046B2
Application number: JP03326751A
Authority: JP
Inventors: 一治新村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 2000-10-30
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JPH05137110A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、映像信号等をデジタ
ル信号に変換し、フレーム内符号化処理とフレーム間符
号化処理とを組み合わせた帯域圧縮を行なって、例えば
テープにヘリカルスキャン方式で記録しそれを再生する
記録再生装置に係り、特にその高速再生時に良好な再生
画像を容易に得られるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、映像信号をデジタル伝送
するにあたっては、可変長符号化方式を利用した伝送方
法や、フレーム内符号化処理とフレーム間符号化処理と
を組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送する方法等が検討
されている。このうち、フレーム内符号化処理とフレー
ム間符号化処理とを組み合わせて帯域圧縮を行ない伝送
する技術は、例えば文献 IEEE Trans.on Broadcastin
g Vol.36 NO.4 DEC 1990に記載されたWoo Paik：“Digi
tal compatible HD-TV Broadcast system”に示されて
いるように帯域圧縮技術であり、以下にその特徴的な部
分を説明する。

【０００３】図８において、入力端子１１に入力された
映像信号は、減算回路１２と動き評価回路１３とにそれ
ぞれ供給される。この減算回路１２では、後述する減算
処理が行なわれ、その出力は、ＤＣＴ（離散コサイン変
換）回路１４に入力される。ＤＣＴ回路１４は、水平方
向８画素，垂直方向８画素を単位ブロック（８×８画素
＝６４画素）として取り込み、画素配列を時間軸領域か
ら周波数領域へ変換した係数を出力する。そして、各係
数は、量子化回路１５で量子化される。この場合、量子
化回路１５は、１０種類あるいは３２種類の量子化テー
ブルを持っており、選択された量子化テーブルに基づい
て個々の係数が量子化される。なお、量子化回路１５に
おいて、量子化テーブルを備えているのは、情報の発生
量と送出量とが一定の範囲以内に収まるようにするため
である。

【０００４】そして、量子化回路１５から出力された係
数データは、単位ブロック毎に低域より高域へジグザグ
・スキャンされて取り出された後、可変長符号化回路１
６に入力されて、零係数の続く数（ラン・レングス）と
非零係数とを１組にして可変長符号化される。なお、符
号器は、ハフマン符号等の発生頻度により符号長の異な
る可変長符号器である。そして、可変長符号化されたデ
ータは、ＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・ア
ウト）回路１７に入力されて規定の速度で読み出された
後、出力端子１８を介して図示しない次段のマルチプレ
クサー［制御信号，音声データ，同期データ（ＳＹＮ
Ｃ），後述するＮＭＰ等を多重する］に供給され、伝送
路へ送出される。

【０００５】また、量子化回路１５の出力は、逆量子化
回路１９に入力されて逆量子化される。さらに、この逆
量子化回路１９の出力は、逆ＤＣＴ回路２０に入力され
て元の信号に戻される。この信号は、加算回路２１を介
してフレーム遅延回路２２に入力される。フレーム遅延
回路２２の出力は、動き補償回路２３と前記動き評価回
路１３とにそれぞれ供給されている。動き評価回路１３
は、入力端子１１からの入力信号とフレーム遅延回路２
２の出力信号とを比較し、画像の全体的な動きを検出し
て、動き補償回路２３から出力される信号の位相位置を
制御する。静止画の場合は、原画像と１フレーム前の画
像とが一致するように補償される。動き補償回路２３の
出力は、スイッチ２４を介して減算回路１２に供給され
るとともに、スイッチ２５を介して加算回路２１からフ
レーム遅延回路２２に帰還することもできる。

【０００６】次に、上記したシステムの基本的な動作を
説明する。このシステムの基本動作としては、フレーム
内符号化処理とフレーム間符号化処理とがある。フレー
ム内符号化処理は以下のように行なわれる。この処理が
行なわれるときは、スイッチ２４，２５は共にオフであ
る。入力端子１１の映像信号は、ＤＣＴ回路１４で時間
軸領域から周波数領域に変換され、量子化回路１５にお
いて量子化される。この量子化された信号は、可変長符
号化処理を受けた後、ＦＩＦＯ回路１７を介して伝送路
へ出力される。量子化された信号は、逆量子化回路１９
及び逆ＤＣＴ回路２０で元の信号に戻され、フレーム遅
延回路２２で遅延される。したがって、フレーム内符号
化処理のときは、入力映像信号の情報がそのまま可変長
符号化されているのと等価である。このフレーム内処理
は、入力映像信号のシーン・チェンジ及び所定のブロッ
ク単位で適宜な周期で行われる。

【０００７】次に、フレーム間符号化処理について説明
する。フレーム間符号化処理が実行されるときは、スイ
ッチ２４，２５が共にオンされる。このため、入力映像
信号と、その１フレーム前の映像信号との差分に相当す
る信号が減算回路１２から得られる。この差分信号が、
ＤＣＴ回路１４に入力され、時間軸領域から周波数軸領
域に変換され、次に量子化回路１５で量子化されること
になる。またフレーム遅延回路２２には、差分信号と映
像信号とが加算回路２１で加算されて入力されるから、
差分信号を作成する元となった入力映像信号を予測した
予測映像信号が作成されて入力されることになる。

【０００８】図９には、高品位テレビジョン信号のビデ
オ信号が、上記のようにフレーム内処理とフレーム間処
理とを施され、伝送路上に送出された状態のライン信号
を示している。この信号は、伝送路の信号であり、コン
トロール信号，音声信号，同期信号（ＳＹＮＣ），シス
テム制御信号，ＮＭＰ等が多重された状態で示してい
る。図９（ａ）は、第１ラインの信号を示し、同図
（ｂ）は、第２ライン以降の信号を示している。この映
像信号がフレーム内処理されているものであれば、逆変
換すれば正常な映像信号が得られる。しかし、フレーム
間符号化処理を施されている映像信号の場合は、この信
号を逆変換しても差分信号が再現されるだけである。し
たがって、この差分信号に、１フレーム前に再現してい
る映像信号（または予測映像信号）を加算することによ
って、正常な映像信号が再現できることになる。

【０００９】上記のシステムによると、フレーム内処理
された信号は、全情報を可変長符号化しており、次のフ
レーム以後でフレーム間処理された信号は、差分情報を
伝送することになり、帯域圧縮を実現していることにな
る。

【００１０】次に、上記の帯域圧縮システムで処理する
画素の集合の定義を説明する。すなわち、ブロック：水
平方向８画素，垂直方向８画素から構成される６４画素
の領域のことである。スーパーブロック：輝度信号の水
平方向４ブロック，垂直方向２ブロックからなる領域の
ことである。この領域に、色信号Ｕ、Ｖとしての１ブロ
ックづつが含まれる。また、動き評価回路１３から得ら
れる画像動きベクトルは、スーパーブロック単位で含ま
れる。マクロブロック：水平方向の１１のスーパーブロ
ックのことである。また、符号が伝送される際には、ブ
ロックのＤＣＴ係数は、零係数の連続数と、非零係数の
振幅により決められた符号とに変換され、それらが組に
なって伝送され、ブロックの最後にはエンド・オブ・ブ
ロック信号が付加されている。そして、スーパーブロッ
ク単位で行なわれた動き補正の動きベクトルは、マクロ
ブロック単位で付加されて伝送される。

【００１１】図９に示した伝送信号について、以後、特
に関連ある事項について、さらに説明を加える。第１ラ
インの同期（ＳＹＮＣ）信号は、デコーダにおいてフレ
ームの同期信号を示しており、１フレームにつき１つの
同期信号を用いてデコーダの全てのタイミング信号が作
りだされる。第１ラインのＮＭＰ信号は、この信号の終
りから次のフレームのマクロブロックの初めまでのビデ
オデータ数を示している。これは、フレーム内符号化処
理とフレーム間符号化処理とを適応的に切り換えて符号
を構成しているために、１フレームの符号量がフレーム
毎に異なることになり、符号の位置が異なってくるため
である。そこで、１フレームに相当する符号の位置をＮ
ＭＰ信号で示している。

【００１２】また、使用者がチャンネルを変えた場合の
対策として、周期的フレーム内処理が行なわれる。すな
わち、この帯域圧縮システムでは、前述したように、水
平方向の１１のスーパーブロックをマクロブロックと称
しており、１画面の水平方向には、４４スーパーブロッ
クが存在している。つまり、１フレームには、水平方向
に４マクロブロック，垂直方向に６０マクロブロックの
合計２４０マクロブロックが存在することになる。そし
て、この帯域圧縮システムでは、図１０（ａ）〜（ｈ）
及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、４つのマクロ
ブロック単位でそれぞれスーパーブロックの縦の一列毎
にリフレッシュが行なわれ、１１フレーム周期で全ての
スーパーブロックがリフレッシュされる。すなわち、リ
フレッシュされたスーパーブロックを、図１１（ｄ）に
示すように、１１フレーム分蓄積することにより全ての
領域においてフレーム内処理が行なわれることになる。
このため、例えばＶＴＲ（ビデオ・テープレコーダ）等
の通常再生時には、上記したフレーム内処理が１１フレ
ーム周期で行なわれるため、問題なく再生画像を見るこ
とができる。

【００１３】なお、上記マクロブロックの先頭には、ヘ
ッドデータが挿入されている。このヘッドデータには、
各スーパーブロックの動きベクトル，フィールド・フレ
ーム判定，ＰＣＭ／ＤＰＣＭ判定及び量子化レベル等が
まとめて挿入されている。

【００１４】ところで、上記した帯域圧縮システムは、
テレビジョン信号の帯域圧縮のためのエンコーダとして
用いられ、受信側ではそのデコーダが用いられる。ここ
で、上記の伝送信号をＶＴＲに記録することを考える。
一般的なＶＴＲは、１フィールドの映像信号を固定長符
号に変換し、一定量の情報量を発生させ、Ｘ本（Ｘは正
の整数）のトラックに記録する方式である。

【００１５】一方、上記帯域圧縮システムで得られた伝
送信号をそのまま用いてＶＴＲに記録再生しようとする
と、フレーム内処理及びフレーム間処理した符号にその
まま可変長符号を用いることになるため、周期的にフレ
ーム内処理した符号が記録される位置が固定されず、高
速再生時において、リフレッシュされないブロックが発
生することになる。

【００１６】具体的に言えば、図１２は、上記のように
可変長符号化された信号を磁気テープ２６にヘリカル記
録した場合の、トラックパターンを示している。トラッ
クパターンＴ１〜Ｔ１１において、太線で示す部分がフ
レームＦ１〜Ｆ１１の切り替わり位置を示している。フ
レームＦ１〜Ｆ１１の切り替わり位置が揃っていないの
は、可変長符号により記録データが作成されているから
である。そして、この磁気テープ２６は、ＶＴＲで通常
再生した場合には、全てのトラックパターンＴ１〜Ｔ１
１が磁気ヘッドにより順次スキャンされるため、その再
生出力をデコーダに通すことにより、何ら問題なく正常
な映像信号を再生することができる。すなわち、通常再
生時には、磁気テープ２６に記録された、フレーム内処
理した符号とフレーム間処理した符号とを全て再生する
ことができるため、全ての符号を用いて画像を構成でき
るからである。

【００１７】しかしながら、ＶＴＲでは、例えば特殊再
生における倍速再生モード等のように、限られたトラッ
クのみを再生する場合がある。このとき、磁気ヘッド
は、トラックをジャンプして記録信号をピックアップす
ることになる。この場合、フレーム内符号化処理された
信号のトラックが次々と再生されれば問題ないが、フレ
ーム間符号化処理されたトラックが再生されると、差分
信号による画像しか得られないことになる。

【００１８】図１３は、２倍速再生を行なった場合の磁
気ヘッドのトレース軌跡Ｘ１〜Ｘ１１を示している。図
１３において、フレームＦ１〜Ｆ２４にそれぞれフレー
ム内符号化処理された信号が分散されて記録されている
ため、画面内で再生されるフレーム内処理部分の位置は
不定となっている。２倍速再生時に再生することができ
るフレーム内処理した信号を、図１４（ａ）〜（ｈ）及
び図１５（ａ）〜（ｃ）に示している。そして、これら
１１フレームを蓄積すると、図１５（ｄ）に示すよう
に、周期的にフレーム内処理を施した符号が存在してい
ない、つまり、リフレッシュされたスーパーブロックが
存在しない部分があり、再生画像を構成することができ
ない部分が生じることになる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
帯域圧縮システムを備えたヘリカルスキャン方式の記録
再生装置では、倍速再生等の高速再生が困難になるとい
う問題を有している。

【００２０】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、高速再生時に良好な再生画像を容易に得
ることができる極めて良好な記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】この発明に係る記録再生
装置は、映像信号に対して、フレーム内の情報を用いて
フレーム内符号化処理を施したフレーム内処理信号と、
フレーム間の差分情報を用いてフレーム間符号化処理を
施したフレーム間処理信号とを作成し、フレーム内符号
化処理の後はフレーム間符号化処理を施す信号処理方式
を、入力映像信号の動き評価に応じて適応的に繰り返す
帯域圧縮手段を備え、この帯域圧縮手段の出力を記録媒
体に記録し再生するものを対象としている。

【００２２】そして、１画面の画像領域内に、ａ個（ａ
は正の整数）の画像領域で１画面の画像領域を網羅する
ａ個の画像領域を形成し、ｆフレーム（ｆはｆ≧２の整
数）を周期に、ａ個の画像領域にフレーム内符号化処理
を施すフレーム内符号化処理手段と、記録媒体上の１ト
ラックを略等分にｄ分割（ｄは正の整数）し、１フレー
ム当たりｃ本（ｃは正の整数）のトラックを用い、ｆフ
レーム当たりｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域を形成する
手段と、ａ個のフレーム内符号化処理を施す画像領域と
ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域とを対応付けて記録する
記録手段とを備えるようにしたものである。

【００２３】

【作用】上記のような構成によれば、高速再生時にフレ
ーム内符号化処理した信号を正確に得られるので、良好
な再生画像を得ることができる。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。この実施例では、１１フレーム
で１画面２６４０個の領域にフレーム内符号化処理が施
されるため、１画面内の領域数ａ＝２６４０個、フレー
ム内符号化処理周期ｆ＝１１フレームである。また、こ
こでは、ａ＝２６４０個の領域は互いに重複していない
例を用いるが、重複していても差し支えない。さらに、
１本のトラックを１０分割し、１フレーム分の平均映像
符号を１トラックに記録する場合を説明するため、１ト
ラックの分割数ｄ＝１０個、１フレーム分の平均映像符
号を記録するトラック数ｃ＝１本とする。そこで、記録
媒体領域数ｄ×ｃ×ｆ＝１０×１×１１＝１１０個とな
る。画面領域と記録媒体領域との対応は、等配分する場
合に関して述べる。なお、この発明においては、必ずし
も等配分で入れる必要はない。そこで、１つの記録媒体
領域に入る画面の領域数ｅ＝ａ／ｄ×ｃ×ｆ＝２６４０
／１０×１×１１＝２４個となり、ｅ＝２４個づつをｄ
×ｃ×ｆ＝１１０個の領域に対応付ける場合を述べる。

【００２５】図１において、図８と同一部分には同一符
号を付して示し、従来のシステムと異なる部分を中心に
説明することにする。また、図２には、このシステムの
動作タイミングを示している。ここで、この実施例は説
明を簡単にするためエンコーダ側のブロック図を用いて
説明するが、図９に示した伝送データを受信するデコー
ダ側においても実現することができる。図１に関して説
明する。入力端子２７には、入力映像信号の同期信号Ｓ
ＹＮＣが供給される。この同期信号ＳＹＮＣは、ＳＹＮ
Ｃ信号検出回路２８に入力されて検出される。ＳＹＮＣ
信号検出回路２８は、同期信号ＳＹＮＣに同期したＳＹ
ＮＣパルスを発生してトラック形成信号発生回路２９に
供給している。なお、デコーダにおいて実現する場合に
は、図９に示した伝送データ内の同期信号ＳＹＮＣを検
出し、ＳＹＮＣ信号検出回路２８に入力すれば良い。

【００２６】図２（ａ）は、入力映像信号を示してお
り、Ｙは輝度信号、Ｕ，Ｖは色信号を示し、枠内に記入
してある数字はフレームの番号を示している。図２
（ｂ）は、ＳＹＮＣ信号検出回路２８から得られるＳＹ
ＮＣパルスを示し、図２（ａ）に示した入力映像信号の
フレームの切り替わり点に同期して発生されている。図
２（ｃ）は、トラック形成信号発生回路２９から得られ
るトラック形成信号を示している。このトラック形成信
号に付しているＡ，Ｂは、Ａヘッド及びＢヘッドがそれ
ぞれ交互にトラックを形成する期間を指定している。Ａ
ヘッド及びＢヘッドは、図１に示すように、回転ドラム
３０に１８０°対向した位置に取り付けられている。こ
こでは、対向してヘッドを１個づつ取り付けた場合を説
明するが、１トラックで記録できる符号量が少ない場合
には、対向してｐ個（ｐは正の整数）づつのヘッドを配
置すれば良く、この発明の主旨は変らない。この実施例
では、図２（ｂ）に示すＳＹＮＣパルスの発生タイミン
グと、図２（ｃ）に示すトラック形成信号の切り替わり
タイミングとが同期している。図２（ｄ）は、Ａヘッド
及びＢヘッドにより形成されるトラックを示し、枠内に
記入してある数字はトラックの番号を示している。

【００２７】そして、トラック形成信号発生回路２９か
ら出力されるトラック形成信号は、トラック形成制御回
路３１に供給される。このトラック形成制御回路３１
は、回転ドラム３０の回転位相を制御するとともに、Ａ
ヘッド及びＢヘッドへの記録信号供給タイミングを制御
している。なお、この実施例では、１フレームの平均符
号発生量と１トラックとが対応するため、回転ドラム３
０の回転数は９００ｒｐｍとなっている場合を説明す
る。ただし、１フレームの平均発生符号をｃ本（ｃは正
の整数）のトラックに記録した際にも、この発明の主旨
は変らない。また、ｃ本のトラックを形成するために回
転ドラム３０の回転数を１８００ｒｐｍ等異なる回転数
にした場合にも、この発明の主旨は変らない。

【００２８】次に、ＶＴＲの高速再生を可能とするため
に、この発明で用いた符号入れ替え方法について説明す
る。まず、入力端子３２，３３に供給された色信号Ｕ，
Ｖをデシメータ３４，３５に通した各信号と、入力端子
３６に供給された輝度信号Ｙとを、マルチプレクサ３７
で結合させたものが、入力映像信号として減算回路１２
や動き評価回路１３に供給されており、可変長符号化回
路１６から帯域圧縮符号化されたビデオ符号が出力され
ている。

【００２９】ここで、図８に示した従来の帯域圧縮シス
テムでは、映像信号を可変長符号化して伝送しており、
図２（ｉ）に示すように、ビデオ符号のフレームの切り
替わり点はフレームによって異なっている。図２（ｈ）
に示したＮＭＰ信号は、このビデオ符号のフレームの切
り替わり点を示している。従来では、１フレームに２６
４０個のスーパーブロックが存在しており、この２６４
０個のスーパーブロックが図２（ｈ）のＮＭＰ信号で示
した１フレーム期間内に入っている。

【００３０】また、従来では、１画面上に、水平方向に
４つのマクロブロックが存在しており、このマクロブロ
ックは１１スーパーブロックで構成されている。そし
て、１フレーム当たりマクロブロック内のうち１つのス
ーパーブロックは、強制的にフレーム内処理を用いてい
る。また、この強制的にフレーム内処理を用いるシーケ
ンスは、図９のシステムコントロール信号内に含まれて
いる。ここで、この強制的にフレーム内処理を行なうス
ーパーブロックをリフレッシュブロックと称し、さら
に、強制的にフレーム内処理を行なわなかったスーパー
ブロックを非リフレッシュブロックと称することにす
る。

【００３１】つまり、言葉の定義として、リフレッシュ
ブロック：マクロブロックのうち１フレーム期間に１ス
ーパーブロックづつ強制的にフレーム内処理を行なうと
き、このフレーム内処理を行なったスーパーブロックを
リフレッシュブロックと称する。マクロブロックは、１
１スーパーブロックで構成されるため、１１フレーム周
期で強制的にフレーム内処理が行なわれる。非リフレッ
シュブロック：上述したリフレッシュブロック以外のス
ーパーブロックで、このスーパーブロック内には画像の
内容により、フレーム内処理を行なったブロックとフレ
ーム間処理を行なったブロックとが存在する。例えば入
力映像信号にシーンチェンジ等が発生した場合、フレー
ム内処理が用いられる場合もあるが、これも非リフレッ
シュブロックとする。

【００３２】ここで、１フレーム期間には、リフレッシ
ュブロックは２４０個（＝２６４０÷１１）存在してい
る。そこで、従来では、図２（ｈ）に示す１フレーム期
間に同図（ｇ）に示すように２４０個のリフレッシュブ
ロックが存在する。そして、従来の信号をそのままＶＴ
Ｒで記録すると、リフレッシュブロックの位置が定まら
なくなり、前述したように高速再生ができなくなる。

【００３３】図３（ａ），（ｂ）は、それぞれフレーム
番号Ｆ５，Ｆ６の映像信号を示している。同図におい
て、Ｇ５，Ｇ６で示した部分がリフレッシュブロックを
示し、Ｈ５，Ｈ６で示した部分が非リフレッシュブロッ
クを示している。そして、以後、フレーム番号，リフレ
ッシュブロック番号及び非リフレッシュブロック番号の
間において、フレーム番号Ｆｎ（ｎは整数）のフレーム
のリフレッシュブロック番号をＧｎ，非リフレッシュブ
ロック番号をＨｎとする。

【００３４】この発明では、リフレッシュブロックと非
リフレッシュブロックとのトラック上の配置を異なった
ものにしている。すなわち、この実施例では、１トラッ
クを１０分割して記録する場合を示している。１トラッ
クを１０分割した場合、高速再生としては１０倍速まで
再生が可能となる。１１倍以上の高速再生時には、リフ
レッシュブロックをすべて再生できなくなるため、図１
５（ｄ）で示した図と同様に、画像を構成できない領域
が発生することになる。もし、ＶＴＲの仕様として、２
０倍速の高速再生を実現したい場合には、１トラックを
２０分割すればよい。さらに、速い高速再生を実現した
い場合には、リフレッシュブロックをトラック上に等間
隔に配置すればよい。

【００３５】図２（ｅ）は、１トラックを１０分割する
タイミングパルスを示しており、同図（ｂ），（ｃ）に
示した１トラック期間をほぼ等分に１０分割している。
そして、この分割された１期間をセクタと称する。つま
り、言葉の定義として、セクタ：１トラック期間をほぼ
等分にｄ（この場合１０）分割した期間をいう。

【００３６】この実施例においては、図２（ｆ）に示す
ように１セクタに２４個のリフレッシュブロックを入れ
ている。このようにすれば、１トラックは１０セクタか
らなるため、１トラックで２４０個のリフレッシュブロ
ックが挿入されることになり、映像信号の１フレームの
リフレッシュブロック数と一致している。つまり、１セ
クタに入るリフレッシュブロック数ｅは、周期的にフレ
ーム内処理が行なわれるスーパーブロック数をｂとし，
ｂ個のフレーム内処理信号をｃ本のトラックに記録した
とすると、ｅ＝ｂ／ｃ×ｄ（この場合２４０／１×１０
＝２４）となっている。

【００３７】以上のような符号入れ替えを行なうことに
よって、従来ではＮＭＰ信号が示した１フレーム期間に
１フレーム分のリフレッシュブロックが配置されていた
ものを、１トラック期間にリフレッシュブロックが存在
するように配置することができる。

【００３８】図４はトラックパターンを示している。す
なわち、磁気テープ２６上におけるトラックＴ１〜Ｔ１
１の枠内に記入したＧ１〜Ｇ１１は、前述したリフレッ
シュブロック番号Ｇｎに対応する。このリフレッシュブ
ロックとトラックＴｎとの関係は、トラックＴｎ内に番
号Ｇｎのリフレッシュブロックが記録されるという関係
になっている。また、トラックＴ１〜Ｔ１１の枠内に記
入したＨ１〜Ｈ１１は、前述した非リフレッシュブロッ
ク番号Ｈｎに対応する。この非リフレッシュブロックの
切り替わり点は、トラックＴ１〜Ｔ１１の枠内に示した
太線の部分となっている。

【００３９】図４のトラック３８にセクタとトラックと
の関係を示している。トラック３８は１０分割されｄ＝
１０個のセクタに分割される。この１つのセクタには、
ｅ＝２４個づつのリフレッシュブロックが配置されてい
る。非リフレッシュブロックは、リフレッシュブロック
を配置した間に入れる。

【００４０】ここで、トラックＴ５，Ｔ６を例にとって
詳しく説明すると、トラックＴ５にはフレームＦ５のリ
フレッシュブロックＧ５を記録する。また、トラックＴ
６にはフレームＦ６のリフレッシュブロックＧ６を記録
する。このリフレッシュブロックを配置した空き部分に
非リフレッシュブロックを記録する。トラックＴ５には
非リフレッシュブロックＨ５，Ｈ６を記録し、トラック
Ｔ６には非リフレッシュブロックＨ６，Ｈ７を記録す
る。

【００４１】そこで、以上のような記録形態を実現する
ために、再び図１において、可変長符号化回路１６から
得られる帯域圧縮符号化されたビデオ符号は、符号入れ
替え回路３９に供給される。また、リフレッシュブロッ
ク制御回路４０は、前述したリフレッシュブロックの符
号位置信号を発生するもので、この符号位置信号は符号
入れ替え回路３９に供給される。この符号入れ替え回路
３９は、入力されたビデオ符号と符号位置信号とに基づ
いて、リフレッシュブロックと非リフレッシュブロック
との並べ替えを行なう。

【００４２】すなわち、１トラック内に設けた１０個の
セクタそれぞれに２４個づつのリフレッシュブロックを
挿入する処理が行なわれる。この処理を行なうために
は、一旦、符号を図示しないメモリに記憶し、該メモリ
から符号を読み出す際に、リフレッシュブロックを１セ
クタに２４個入るように読み出すことによって実現され
る。

【００４３】そして、符号入れ替え回路３９の出力は、
インデックス挿入回路４１に供給される。このインデッ
クス挿入回路４１は、非リフレッシュブロックが一部分
離されて記録されていることを再生時に検出することが
できるように、インデックス信号を各セクタの制御デー
タ部に挿入する。なお、このインデックス信号は、リフ
レッシュブロック制御回路４０からの符号位置信号が供
給されるインデックス発生回路４２により準備されてい
る。そして、このインデックス挿入回路４１の出力が、
マルチプレクサ４３を介してＡヘッド及びＢヘッドに供
給され、磁気テープ２６に記録される。

【００４４】なお、デコーダにおいて、リフレッシュブ
ロックと非リフレッシュブロックとの入れ替えを行なう
場合には、図９に示したビデオ符号の内部のマクロブロ
ックの先頭に存在するヘッドデータのＰＣＭ／ＤＰＣＭ
判定符号及びシステムコントロール信号内に含まれるリ
フレッシュシーケンス符号を検出し、リフレッシュブロ
ック制御回路４０の出力信号として用いれば良い。

【００４５】図５（ａ），（ｂ）は、２倍速再生時にお
けるヘッドのトレース軌跡Ｘ１〜Ｘ１１を示している。
なお、各トラックＴ１〜Ｔ２２の枠内には、図４と同様
にリフレッシュブロックＧｎ及び非リフレッシュブロッ
クＨｎを示している。そして、この図５に示す２倍速再
生時のヘッドトレースにおいて、再生可能なリフレッシ
ュブロックを図６（ａ）〜（ｈ）及び図７（ａ）〜
（ｃ）に示している。この図（ａ）〜（ｈ）及び図７
（ａ）〜（ｃ）に示すフレーム１〜１１は、図５（ｂ）
に示す２倍速再生時のヘッドトレース軌跡Ｘ１〜Ｘ１１
で再生可能なリフレッシュブロックを示している。

【００４６】例えばフレーム１においては、ヘッドトレ
ースＸ１を行なうことにより、画面の上半分にリフレッ
シュブロックＧ１を表示し、画面の下半分にリフレッシ
ュブロックＧ２を表示することが可能となる。同様にフ
レーム２〜１１においては、リフレッシュブロックＧ３
〜Ｇ２２までを再生することが可能となる。このため、
再生可能なリフレッシュブロックをフレーム１〜１１ま
で蓄積すると、図７（ｄ）に示すように、全ての画面領
域の符号を再生することができる。

【００４７】フレーム間処理した符号及び画像の内容に
応じてフレーム内処理した符号は、周期的にフレーム内
符号化処理を施した符号の間にいれる。そして、これら
の符号は、画像領域と記録媒体領域に対応関係がない。
また、ａ個の画像領域とｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域
との対応付けは、１：１に対応付けても良いし、１：
２，２：１の対応付けや、記録媒体の領域に空白を入れ
た対応付けなど、どのような対応付けをしても良い。な
お、この発明はビデオディスクにも適用可能であり、こ
の場合はディスクの１周がテープの１トラックに相当す
る。

【００４８】請求項２に関しては、請求項１において、
ｆフレームをｆ×ｇとみなし、ａ個のフレーム内符号化
処理を施す画像領域と、ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域
との対応付けをｇ種類もっていると考え、ｆ×ｇフレー
ム周期で繰り返すとすれば、請求項１と同様に成立す
る。

【００４９】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
高速再生時に良好な再生画像を容易に得ることができる
極めて良好な記録再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る記録再生装置の一実施例を示す
ブロック構成図。

【図２】同実施例の動作を説明するために示すタイミン
グ図。

【図３】同実施例におけるフレーム番号Ｆ５，Ｆ６のリ
フレッシュブロックと非リフレッシュブロックとの関係
を示す図。

【図４】同実施例におけるトラックパターンを示す図。

【図５】同実施例における２倍速再生時のヘッドトレー
ス軌跡を示す図。

【図６】同実施例におけるフレーム１〜８までの再生可
能なリフレッシュブロックを示す図。

【図７】同実施例におけるフレーム９〜１１までの再生
可能なリフレッシュブロック及び１１フレーム蓄積した
リフレッシュブロックを示す図。

【図８】従来の帯域圧縮システムを示すブロック構成
図。

【図９】同従来システムから送出される信号のフォーマ
ットを示す図。

【図１０】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示す
図。

【図１１】同従来システムにおける通常再生時にフレー
ム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及び
１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す図。

【図１２】同従来システムにおけるトラックパターンを
示す図。

【図１３】同従来システムにおける２倍速再生時のヘッ
ドトレース軌跡を示す図。

【図１４】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム１〜８までの再生可能なリフレッシュブロックを示
す図。

【図１５】同従来システムにおける２倍速再生時にフレ
ーム９〜１１までの再生可能なリフレッシュブロック及
び１１フレーム蓄積したリフレッシュブロックを示す
図。

【符号の説明】

１１…入力端子、１２…減算回路、１３…動き評価回
路、１４…ＤＣＴ回路、１５…量子化回路、１６…可変
長符号化回路、１７…ＦＩＦＯ回路、１８…出力端子、
１９…逆量子化回路、２０…逆ＤＣＴ回路、２１…加算
回路、２２…フレーム遅延回路、２３…動き補償回路、
２４，２５…スイッチ、２６…磁気テープ、２７…入力
端子、２８…ＳＹＮＣ信号検出回路、２９…トラック形
成信号発生回路、３０…回転ドラム、３１…トラック形
成制御回路、３２，３３…入力端子、３４，３５…デシ
メータ、３６…入力端子、３７…マルチプレクサ、３８
…トラック、３９…符号入れ替え回路、４０…リフレッ
シュブロック制御回路、４１…インデックス挿入回路、
４２…インデックス発生回路、４３…マルチプレクサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G11B 20/10 - 20/12 H04N 5/782 - 5/783 H04N 7/24 - 7/68

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号に対して、フレーム内の情報を
用いてフレーム内符号化処理を施したフレーム内処理信
号と、フレーム間の差分情報を用いてフレーム間符号化
処理を施したフレーム間処理信号とを作成し、前記フレ
ーム内符号化処理の後は前記フレーム間符号化処理を施
す信号処理方式を、入力映像信号の動き評価に応じて適
応的に繰り返す帯域圧縮処理を施し、その出力を記録媒
体に記録し再生する記録再生装置において、１画面の画像領域内に、ａ個（ａは正の整数）の画像領
域で前記１画面の画像領域を網羅する前記ａ個の画像領
域を形成し、ｆフレーム（ｆはｆ≧２の整数）を周期
に、前記ａ個の画像領域に前記フレーム内符号化処理を
施すフレーム内符号化処理手段と、前記記録媒体上の１トラックを略等分にｄ分割（ｄは正
の整数）し、１フレーム当たりｃ本（ｃは正の整数）の
トラックを用い、ｆフレーム当たりｄ×ｃ×ｆ個の記録
媒体用領域を形成する手段と、前記ａ個のフレーム内符号化処理を施す画像領域と前記
ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域とを対応付けて記録する
記録手段とを具備してなることを特徴とする記録再生装
置。
【請求項２】前記ａ個のフレーム内符号化処理を施す
画像領域と前記ｄ×ｃ×ｆ個の記録媒体用領域とを対応
付ける際に、ｆフレーム当たり１種類の対応付けを有
し、ｆ×ｇフレーム（ｇは正の整数）でｇ種類の対応付
けを有し、ｆ×ｇフレームを周期に、前記ａ個のフレー
ム内符号化処理を施す画像領域と前記ｄ×ｃ×ｆ個の記
録媒体用領域とに前記ｇ種類の対応付けを行ない記録す
ることを特徴とする請求項１記載の記録再生装置。
【請求項３】入力された映像信号に対して、そのフレ
ーム内の情報を用いてフレーム内符号化処理を施すフレ
ーム内符号化処理手段と、前記入力された映像信号に対
して、そのフレーム間の差分情報を用いてフレーム間符
号化処理を施すフレーム間符号化処理手段と、前記入力
された映像信号の動きの大きさを評価する動き評価手段
とを有し、前記動き評価手段の評価結果に基づいて、前
記フレーム内符号化処理手段によるフレーム内符号化処
理と、前記フレーム間符号化処理手段によるフレーム間
符号化処理とを適応的に繰り返すことにより、前記フレ
ーム内符号化処理手段から出力されるフレーム内処理信
号と、前記フレーム間符号化処理手段から出力されるフ
レーム間処理信号とを選択的に出力する信号処理手段
と、この信号処理手段から選択的に出力されるフレーム内処
理信号及びフレーム間処理信号を、記録再生素子を介し
て記録媒体に順次記録する記録手段と、この記録手段で
前記記録媒体に記録されたフレーム内処理信号及びフレ
ーム間処理信号を、前記記録再生素子を介して順次読み
取り再生する再生手段とを有し、前記記録媒体の正方向
または逆方向の高速再生が要求された状態で、前記記録
再生素子が前記記録媒体の所定の記録領域から間欠的に
信号を読み取ることで、高速再生動作を実行する記録再
生手段とを備え、前記記録手段は、前記信号処理手段から選択的に出力さ
れる前記フレーム内処理信号及びフレーム間処理信号
を、前記記録再生素子を介して前記記録媒体に順次記録
する際に、前記高速再生動作が実行されたときに前記記
録再生素子が前記記録媒体から信号を読み取ることがで
きる前記記録媒体の所定の記録領域に、前記フレーム内
処理信号が記録されるように配置することを特徴とする
帯域圧縮信号処理装置。
【請求項４】前記記録媒体は、複数の不連続な記録ト
ラックが形成されたテープであり、前記フレーム内処理
信号を記録する所定の記録領域は、前記テープの記録ト
ラックのうち高速再生状態で前記記録再生素子が横切る
領域であることを特徴とする請求項３記載の帯域圧縮信
号処理装置。
【請求項５】前記フレーム内処理信号を記録する所定
の記録領域は、前記テープ上の記録トラックのうち高速
再生状態で前記記録再生素子が直線的に横切る領域であ
ることを特徴とする請求項４記載の帯域圧縮信号処理装
置。
【請求項６】前記フレーム内処理信号を記録する所定
の記録領域は、前記テープ上の記録トラックのうち高速
再生状態で前記記録再生素子が直線的に横切る可能性の
ある領域のうちの特定の領域であることを特徴とする請
求項４記載の帯域圧縮信号処理装置。
【請求項７】前記記録媒体は、複数の不連続な記録ト
ラックが形成されたテープであり、前記フレーム内処理
信号を記録する所定の記録領域は、前記テープの記録ト
ラックのうち高速再生状態で前記記録再生素子がトレー
スするトラックであることを特徴とする請求項３記載の
帯域圧縮信号処理装置。
【請求項８】前記記録媒体は、連続する記録トラック
が螺旋状に形成されたディスクであり、前記フレーム内
処理信号は、第１のフレーム内処理信号の終了地点と前
記ディスクの中心とを結ぶ線上に、該第１のフレーム内
処理信号以降に再生される第２のフレーム内処理信号が
配置されないように記録されることを特徴とする請求項
３記載の帯域圧縮信号処理装置。