JP3167590B2

JP3167590B2 - ディジタル記録再生装置

Info

Publication number: JP3167590B2
Application number: JP17337395A
Authority: JP
Inventors: 浩昭野上; 孔一川口
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 2001-05-21
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH0923406A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高能率符号化によ
り、記録信号の帯域を圧縮することで、比較的長時間の
記録と数種類の速度の高速再生を可能にしたディジタル
磁気記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用ディジタルビデオカセットテープ
レコーダ（ディジタルＶＣＲと略す）は、その規格仕様
について、HD・DIGITAL VCR CONFERENCEが設置されて国
際的な合意が得られている。その合意された仕様によれ
ば、同じ機構系を用いて現行テレビジョン方式（ＳＤＴ
Ｖと略す）、ＨＤＴＶ（高品位テレビジョン）および、
米国のＡＴＶ（advanced television）方式が記録でき
る特徴を持つものである。この方式はフレーム内高能率
符号化を主体に考えられており、離散コサイン変換（Ｄ
ＣＴと略す）と可変長符号化が中心になっている。ま
た、フレーム内符号化を採用した理由として、編集作業
を容易にするために高速のサーチ再生を必要とするの
で、少なくとも１０倍以下のサーチ再生について、動き
の不自然さもなく高画質で再生する必要があったためと
されている。

【０００３】ＳＤＴＶを記録するＶＣＲ（ＳＤ−ＶＣＲ
と略す）の特徴は、データ圧縮されたデータはＳｙｎｃ
ブロック（ＳＢと略する）単位で独立で、高速再生やド
ロップアウトが発生した場合でも、ＳＢ毎の画像データ
に復号できる。

【０００４】図８に合意された前記ＳＤ−ＶＣＲの簡単
なブロック図を示す。入力された映像信号はＡ／Ｄ変換
により、輝度信号Ｙと二つの色差信号Ｃ_N，Ｃ_Wを各々デ
ィジタルに変換した後に８×８のブロックに形成し、次
に行うＤＣＴを主体とする高能率符号化が効率よく行え
るように周波数成分を分散させることと、再生時のドロ
ップアウトにより生じたバースト状のエラーを分散させ
る目的で、ブロックシャフリング１０１でブロック毎に
シャフリングを行う。

【０００５】高能率符号化１０２ではＤＣＴにより直交
変換して周波数成分を表す係数に変換し、前記係数を適
応的に量子化した後に、さらにゼロ連続の冗長性を除去
する可変長符号化が行われる。高能率符号化によって十
分に冗長性を除去することでビットレートを大幅に減少
させている。

【０００６】高能率符号化された圧縮信号は誤り訂正符
号化１０３により再生時に生じる符号誤りを訂正するの
に必要なパリティーを付加する。Ｓｙｎｃ・ＩＤ付加１
０４では、ＰＣＭ同期としてのＳｙｎｃをＳＢに付加す
ると共に、そのＳＢの内容を識別するためのＩＤコード
を付加する。変調１０５は記録信号を効率よく記録する
ための変調器で、ＳＤ−ＶＣＲによればＤＣ成分を軽減
する目的で２４−２５変調方式が採用されている。

【０００７】前記変調の出力は、記録増幅器とビデオヘ
ッドを通して磁気記録媒体１０６上に記録される。再生
時には、前記ビデオヘッドと再生増幅器を復調１０７に
再生信号を供給し、ディジタル信号を復元する。

【０００８】以下、記録時とは丁度逆の処理、即ち、Ｓ
ｙｎｃ・ＩＤ検出１０８でＰＣＭ同期を検出すると共に
ＩＤコードの内容を復号・解読する。誤り訂正復号１０
９では、符号誤りを検出すると同時に誤った符号を訂正
処理する。復号・修整１１０では高能率符号化により圧
縮されたテレビ信号を可変長復号、逆量子化を経て、逆
ＤＣＴを行って元のテレビ信号にほぼ一致したテレビ信
号を復元する。また、訂正不能な符号誤りが存在する場
合には、前後の信号により内挿処理を行う。この復元出
力では、また完全なテレビ信号に復元されておらず、次
のブロックデシャフリング１１１でブロック毎にデシャ
フリングされて元のテレビ信号が復元される。

【０００９】図９に前記ＳＤ−ＶＣＲにおける１本のト
ラックのＳＢ（Ｓｙｎｃブロック）の構成と記録フォー
マットを示す。ＳＢは９０バイトで構成され、Ｓｙｎｃ
２バイト、ＩＤ３バイトおよびビデオデータ７７バイト
を含んでおり、さらにリードソロモン訂正符号の８バイ
トのパリティが内符号として付加されている。映像のデ
ータが占有できる領域は１３５ＳＢ（１ＳＢでは７７バ
イト）になっている。

【００１０】図１０はＳＤ−ＶＣＲで可能な２種類のヘ
ッド配置例を示しており、（ａ）はシングルチップヘッ
ド使用時の１８０°対向ヘッド配置例、また、（ｂ）は
ダブルチップヘッド使用時のヘッド配置例をそれぞれ示
す。また、図１１は高速再生時のヘッドトレース例を示
しており、（ａ）は前記シングルチップヘッド使用時
（１８０°対向配置）の９倍速サーチ再生例（Ａ、Ｂで
各シングルチップのトレース軌跡を示す）、また、
（ｂ）は前記ダブルチップヘッド使用時の９倍速サーチ
再生例を示すそれぞれ示す。

【００１１】図１１から分かるように、高速再生時には
テープの各トラックの一部を横切るようにトレースし間
欠的にしか再生されない。また、この時、トラックとヘ
ッドについて位相制御を行わないと、再生されるテープ
位置がずれる。このことは図１０（ａ）、（ｂ）のＳＤ
−ＶＣＲで可能な２つのヘッド配置に共通である。ＳＤ
−ＶＣＲにおいては、このような場合でも画像データに
復元可能である。

【００１２】前記のＳＤ−ＶＣＲのテープ走行系と信号
処理系および記録再生系を用いて、ＭＰＥＧ（Moving P
icture Experts Group）として標準化されている高能
率符号化を採用して画像圧縮した信号を記録する場合に
ついては検討中であり、現時点では確定された方式がな
い。

【００１３】一方、ＡＴＶ方式は、ＭＰＥＧ（Moving P
icture Experts Group）規格にしたがった規格として
国際基準として合意されると思われる。ＭＰＥＧ規格に
おいては、図１２に示すように前方向予測と双方向予測
の技術が用いられている。この前方向予測と双方向予測
の元になる画像をＩピクチャー（イントラフレーム）、
前方向予測のみで構成される画像をＰピクチャー（Ｐフ
レーム）、双方向予測で構成される画像がＢピクチャー
（Ｂフレーム）と呼ばれている。図１２では、グループ
オブピクチャー（ＧＯＰと略す）は１２フレームであ
る。なお、Ｉピクチャーにおける単独で復号できる最小
単位がスライスである。

【００１４】しかし、このスライスは図１１に示すよう
な高速再生時に再生できる領域のデータ量よりもデータ
量が多い、また、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーは参照す
るべき元の画像が完全な画像として得られていないと復
号ができない。したがって、ＭＰＥＧの規格の映像信号
をＳＤ−ＶＣＲに記録した場合は、高速再生では映像を
復号することはできない。

【００１５】ＡＴＶ方式では、映像信号のデータ量は約
１９．４Ｍｂｐｓであり、ＳＤ−ＶＣＲの映像信号のみ
のデータ容量は約２４．９Ｍｂｐｓであるため、その差
の約５．５Ｍｂｐｓのデータ記録領域を別の信号の記録
に使用できる。したがって、ＡＴＶ方式の映像信号を記
録するＶＣＲ（ＡＴＶ−ＶＣＲと略す）においては、そ
の記録領域を使って高速再生用のデータ等を記録する。
このことについての具体的な提案は、前述のHD・DIGITAL
VCR CONFERENCEにおいて、国際標準規格として検討さ
れている。

【００１６】また、ＡＴＶ方式の映像信号は、パケッタ
イズドエレメンタリストリーム（ＰＥＳと略す）パケッ
トとトランスポートパケットという２つのパケット形式
のディジタル信号にフォーマット変換されて伝送され
る。このパケット形式のディジタル信号伝送では、映像
信号と音声信号だけでなく、その他の一般のディジタル
信号も同じ信号線または伝送路で伝送することができ
る。

【００１７】そして、このＡＴＶ信号を記録するＡＴＶ
−ＶＣＲでは、このようにパケット化された映像信号、
音声、その他のデータも記録することができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記ＡＴＶ信号などの
高能率符号化を用いた映像信号を伝送または記録する場
合に、誤り訂正ができなかったときの誤り修正の仕方に
ついては、学会等で、周波数成分の段階での修正や、画
像信号に復号してからの修正について提案されている。

【００１９】しかしながら、その処理については回路規
模が大きくなるのが欠点である。特に、Ｉピクチャー
や、Ｐピクチャーで誤り訂正ができなかった場合は、ほ
ぼＧＯＰの範囲で誤りが伝搬し、画質劣化が視覚的に非
常に目立ってしまという問題点がある。

【００２０】すなわち、図１３（ａ）はＩピクチャーで
誤り訂正が不能なデータが発生した場合、（ｂ）にＰピ
クチャーで誤り訂正が不能なデータが発生した場合の誤
りの伝搬の状態の例をそれぞれ示しており、フレーム単
位の画像（Ｉ、Ｂ、Ｂ、Ｐ…Ｂ、Ｉ）を並べたものを示
す。

【００２１】図１３に示すように、箇所ｅに誤り訂正不
能なデータがあるときに、動きがあると別の場所でデコ
ードできない（符号、）。また、別の場所でデコー
ドできなかった所ｅ１のデータを利用している場合もデ
コードできなくなる（符号）。さらに、広い領域の元
になっているデータがデコードできないときは次のフレ
ームではその広い領域がデコードできない。なお、動き
ベクトルの元のデータになっていないデータがデコード
できないときは誤りは伝搬しないときがある。また、デ
コードできない場所が減ることがある（符号）。

【００２２】高速再生については、１つのスライスが数
ＳＢにまたがると、１つのＳＢの誤りが訂正できない時
にそのＳＢ以後からなる先のスライスの部分が復号でき
なくなるなどの問題点がある。

【００２３】なお、ディジタル符号化データの誤り修正
に関して、特開平５−２４４５７８号公報でブロック変
換符号の復号装置が提案されている。この公報記載の技
術では、復号のための重要度の高いデータ（第１のデー
タと称されている）を修復するものであるが、この第１
のデータの修復を復号データを使用して行っており、復
号データを取り扱うのでその処理については回路規模が
大きくなるという欠点が解消できない。

【００２４】また、特公平６−１０５９８６号公報で画
像データの誤り修正方法が提案されいる。この公報記載
の技術では、輝度信号および色差信号からなるビデオ信
号（画像信号）を修正するものであるが、画像データそ
のものを修正しており、やはりその処理については回路
規模が大きくなるという欠点が解消できない。

【００２５】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたものであって、高能率符号化を用いてデータ
圧縮された画像データを伝送または記録する場合、誤り
訂正のできなかった場合の修正を、特殊再生用のデータ
を使って、通常再生用のデータを修正するので、容易な
処理で誤り訂正できない部分を簡単な構成で修正できる
ディジタル記録再生装置を提供することを課題とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、ＭＰ
ＥＧ規格にしたがってデータ圧縮された映像信号を、通
常再生についてはそのまま記録媒体に記録し、特殊再生
についてはその映像信号から専用の映像信号を作成して
前記記録媒体に記録するディジタル記録再生装置におい
て、符号化された通常再生用映像信号を復号する通常再
生用映像信号復号手段と、符号化された特殊再生用映像
信号を復号する特殊再生用映像信号復号手段と、前記通
常再生用映像信号に誤りが多く復号できない部分がある
場合に、復号された特殊再生用映像信号をその復号でき
ない部分の映像信号に置き換える映像信号置き換え手段
と、を備えることを特徴とするディジタル記録再生装置
である。

【００２７】請求項２の発明は、高能率符号化がＭＰＥ
Ｇの規格にしたがったものであって、ＭＰＥＧの規格に
したがってデータ圧縮された映像信号を、通常再生につ
いてはそのまま記録媒体に記録し、特殊再生については
その通常再生用映像信号の中のフレーム間処理を行わな
い映像信号であるＩピクチャーの映像信号から特殊再生
用の映像信号を作成して前記記録媒体に記録するディジ
タル記録再生装置において、符号化された通常再生用映
像信号を復号する通常再生用映像信号復号手段と、符号
化された特殊再生用映像信号を復号する特殊再生用映像
信号復号手段と、通常再生用映像信号うちでＩピクチャ
ー映像信号の誤りによってそのＩピクチャーが復号でき
ない場合に、特殊再生のために作成したＩピクチャーの
映像信号でその復号できない部分の映像信号を置き換え
る映像信号置き換え手段と、を備えることを特徴とする
ディジタル記録再生装置である。

【００２８】また、請求項１また請求項２の発明は、Ｍ
ＰＥＧ規格にしたがったデータ圧縮を行った映像信号を
再生するディジタル記録再生装置において、データ圧縮
を行った特殊再生用映像信号を復号するときのパラメー
タを流用して、復号後の通常再生用映像信号を符号化し
て符号化特殊再生用映像信号を作成する手段を有する。

【００２９】請求項３の発明は、ＭＰＥＧ規格に従った
データ圧縮を行った映像信号を再生するディジタル記録
再生装置において、データ圧縮を行った、フレーム間処
理を行わないＩピクチャーの特殊再生用映像信号を復号
するときのパラメータを流用して、復号後の前方向予測
技術を用いたＰピクチャーの通常再生用映像信号を符号
化して特殊再生用映像信号を作成する手段を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のディジタ
ル記録再生装置である。

【００３０】請求項４の発明は、ＭＰＥＧ規格に従った
データ圧縮を行った映像信号のディジタル記録再生装置
において、再生画像の１秒当たりの再生フレーム数を減
らす目的で、データ圧縮を行った映像信号を一旦復号す
る手段と、復号の時に複数の動きベクトルをベクトル合
成する手段と、イントラマクロブロックについては復号
した画像信号を復号した時のヘッダ情報の中のパラメー
タをそのまま流用して再び符号化する手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の
ディジタル記録再生装置である。

【００３１】請求項５の発明は、フレーム間の処理を行
わないＩピクチャーと数枚のＰピクチャーから復号され
る画像において、数枚のＰピクチャーを合成することに
よって、Ｉピクチャーとその合成されたＰピクチャーの
みから復号するようにしたことを特徴とする請求項４に
記載のディジタル記録再生装置である。

【００３２】請求項６の発明は、ＭＰＥＧ規格に従った
データ圧縮を行った映像信号を記録再生するディジタル
記録再生装置において、ディジタル記録再生装置におい
て起こるドロップアウト等の誤り訂正できない場合から
誤り訂正できる場合に復旧した時に、ＭＰＥＧ規格に従
ったデータ圧縮の映像信号の復号器において、イントラ
タイプのマクロブロックの直前をスライスの開始とする
ように変更するブロック開始位置変更手段を備えること
を特徴とする請求項４または請求項５に記載のディジタ
ル記録再生装置である。

【００３３】請求項７の発明は、フレーム間の処理をし
ないＩピクチャーのイントラタイプのマクロブロックに
ついて、画像の横方向のマクロブロックの列の中でスラ
イスの開始位置を適切な数にする手段を有することを特
徴とする請求項６に記載のディジタル記録再生装置であ
る。

【００３４】請求項１または２の発明においては、通常
再生の時にドロプアウト等によって誤りが訂正できない
場合、上記の高速再生用の映像信号を使って、その高速
再生用の映像信号の誤り訂正ができないマクロブロック
（ＭＢと略す）かスライス単位でデータを置き換えて、
誤りを修正することができる。

【００３５】まず、通常再生用の映像信号を復号して行
く。ディジタル記録再生装置で誤り訂正が行えなかった
場合は、誤り訂正の部分でどのＳＢが誤り訂正できなか
ったかがわかるので、通常再生の映像信号において誤り
訂正できなかった部分の画像位置をメモリしておく、そ
して、高速再生用の映像信号を順次デコードしていきそ
の上記の置き換えるべき画像位置の部分の信号を置き換
える。

【００３６】例えばデータ圧縮には可変長符号化を用い
ているため、誤りが起こったら、次の復号可能な符号は
次のスライスのスタート以降となる。したがって、デー
タの置き換えは、誤りのあったＭＢから次のスライスの
直前までとなる。

【００３７】また、請求項３の発明においては、あるＰ
ピクチャーを復号し、その画像データをＩピクチャーと
して再び符号化し、この新たなＩピクチャーの映像信号
を用いることによって、上記のＰピクチャーの誤り修正
を行うことができる。これにより誤りの伝搬を軽減する
ことができ、誤りの訂正できない場合がおこっても画質
劣化を低減できる。これにより、前記高速再生用画像の
段階や周波数成分の段階で補間によって誤り修正する場
合に比べ回路規模が小さくなる。

【００３８】Ｐピクチャーを画像の段階まで復号し、Ｉ
ピクチャーとして符号化し直す場合は、例えばシーケン
スヘッダの中のイントラタイプのＭＢ用の量子化マトリ
ックスを用いて行う。また、量子化係数は元からＩピク
チャーであった画像の中の同じ画面上の位置のＭＢの量
子化係数を使う。データ量の調整は、ＤＣＴの成分に制
限を加えることで行う。このようにデータ圧縮時のパラ
メータを流用することによって簡略化した形で比較的容
易にＭＰＥＧ規格にしたがったデータ圧縮をリアルタイ
ムで行うことができる。

【００３９】高速再生を行う場合、Ｉピクチャーのみだ
けでなく、Ｐピクチャーも利用すると、Ｉピクチャーの
みで高速再生を行う時より、映像としての動きが滑らか
になり、画質が向上する。

【００４０】そこで、請求項４または請求項５のように
１枚のＩピクチャーと数枚のＰピクチャーから復号する
画像に対し、その数枚のＰピクチャーを合成して１枚の
Ｐピクチャーにする。このようにすればＩピクチャーと
Ｐピクチャー変換のＩピクチャーのデータ量よりもＩピ
クチャーと新たなＰピクチャーデータ量の方が少ない。
したがって、このデータ量を低減でき、画質の向上を図
ることができる。

【００４１】この場合の処理の要点を簡単に説明する。
合成を行うＰピクチャーの処理を行うあるＭＢが、イン
トラタイプの場合はそのままイントラタイプとする。Ｉ
ピクチャーまで逆上ってＭＢタイプを調べたとき、すべ
てがＭＣでない場合（単純フレーム間予測の場合、ｎｏ
ｎＭＣタイプと略す）はスキップタイプとする。元の画
像に逆上れず、途中のＰピクチャーのイントラタイプの
ＭＢのデータを利用できる場合は利用して、イントラタ
イプとする。ＭＣタイプでｍｖから元の画像としてＩピ
クチャーにまで逆上れる場合はｍｖを合成しＭＣタイプ
でＩピクチャーの画像データをそのまま使う場合（ＤＣ
Ｔ係数を持たない場合、ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプと略
す）とする。それ以外の場合は、合成しようとするＰピ
クチャーのそのＭＢの画像データをそのＰピクチャーの
パラメータをそのまま使用してイントラタイプのＭＢと
して、ＡＴＶ方式のエンコードをし直す。

【００４２】誤り訂正できない場合から誤り訂正できる
場合へ復旧することを考える。ディタルＶＣＲが記録す
るＡＴＶ方式の信号において、１つのスライスのなかに
イントラタイプのＭＢがある場合、請求項６のようにそ
のイントラタイプのＭＢを強制的に新たにスライスの開
始するＭＢとする。つまり、スライスの先頭でないイン
トラタイプのＭＢをスライスの先頭にすることによっ
て、独立に復号できる最小単位であるスライスの数を増
やし、誤り訂正できるように復旧する場合の、復旧でき
る時点を増やすことができる。この手段によって、誤り
訂正できない場合の画質劣化を低減することができる。

【００４３】高速再生の場合は、高速再生のためのデー
タを作る時に、１つのＳＢ毎にＳＢの開始時点にスライ
スヘッダを作り挿入する。その後高速再生のためのデー
タを作成して行き、ＳＢに割り当てる高速再生のための
データ量を越えたＭＢの前のＭＢまでをそのＳＢのデー
タとする。ＳＢの余った部分についてはスタッフィング
バイトを割り当てる。

【００４４】なお、Ｉピクチャーにおいては、すべてイ
ントラタイプのＭＢなので、すべてのＭＢをスライスの
先頭とするとデータ量が増え過ぎてしまうので、請求項
７のように、画像の横方向のＭＢの列の中にスライスの
先頭が何個か存在するように設定するのが好ましい。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を詳細
に説明する。この実施例では、通常再生用の映像信号と
高速再生用の映像信号を別にテープ上に記録するディジ
タルＶＣＲについて本発明を適用するものである。

【００４６】実施例では、ＭＰＥＧ規格にしたがってデ
ータ圧縮した映像信号の１方式である米国のアドバンス
トテレビジョン（ＡＴＶと略す）方式の映像信号を記録
するビデオカセットレコーダ（ＶＣＲと略す）について
説明する。なお、本発明はこの例に限らない。

【００４７】このＶＣＲは、記録再生部分、変復調部
分、Ｓｙｎｃ．ＩＤ付加、誤り訂正の部分は現在商品化
されつつあるＳＤ−ＶＣＲと共通の規格の回路が使用さ
れる。前記図８にＳＤ−ＶＣＲのブロック図例を示す。

【００４８】ＶＣＲにおいて高速再生を行う場合は、図
１１（ａ）、（ｂ）に示すように、一般的にＡＴＶの信
号を間欠的に一部しか読むことができない。したがっ
て、高速再生時に通常再生用のデータを使って元の画像
を復号することはできない。そこで、高速再生用の専用
の映像信号を作成し、専用の記録領域に記録して高速再
生を実現することが行われる。図１１（ａ）、（ｂ）の
ヘッドトレースはそれぞれ、図１０（ａ）、（ｂ）のヘ
ッド配置の場合に対応している。

【００４９】この高速再生専用データの元になる画像デ
ータは主としてＩピクチャーのデータである。図１２に
ＡＴＶ方式の画像データ圧縮において、イントラフレー
ム（Ｉピクチャー）、前方予測符号化（Ｐピクチャ
ー）、双方向予測符号化（Ｂピクチャー）による構成を
示す。この図ではグループオプピクチャー（ＧＯＰと略
す）は１２フレームであるが、以下の説明は１５フレー
ムとしている。

【００５０】そこで、通常再生の時に誤り訂正をしても
ドロップアウト等によって誤りが訂正できない場合、上
記の高速再生用の映像信号を使って、その通常再生用の
映像信号の誤り訂正ができない部分をマクロブロック
（ＭＢと略す）単位あるいはスライス単位でデータを置
き換える。

【００５１】通常再生の映像信号と高速再生専用の映像
信号の開始はテープ上でほぼ同じ位置に記録する必要が
ある。つまり、高速再生専用のある１フレームの映像信
号が記録される最初の部分のテープ上の位置と、その高
速再生用の映像信号の元になる通常再生用の映像信号の
最初の部分とがテープ上でほぼ同じ位置に記録されるよ
うにする。これは、記録時に簡単に実現できる。記録時
には、パケットのデータ形式をＳＤ−ＶＣＲのシンクブ
ロック（ＳＢと略す）のデータ形式に変換するため、通
常再生用の映像信号は必ずバッファを通す。したがっ
て、バッファから読み出す時期を遅らしタイミングを調
整することによって、上記のような通常再生用の映像信
号と、高速再生用の映像信号のテープ上の記録位置を制
御するものである。

【００５２】この制御方法の利点は、対応する２つの映
像信号のうち高速再生用の映像信号より通常再生用の映
像信号の方が少し早く再生されるということである。つ
まり、通常再生用の映像信号のある部分で誤り訂正がで
きない時、その画像上の位置がわかってから、対応する
高速再生用の映像信号が再生されることになる。

【００５３】まず、誤り訂正できなかった部分の画像位
置をメモリしておき、高速再生用の映像信号を順次デコ
ードしていきその画像位置の部分を置き換えればよいこ
とになる。

【００５４】これが時間的に逆に再生されるなら、置き
換え用の映像信号が先に再生され、画像位置とその符号
の対応が取れる用にメモリできるように回路を構成する
必要がある。そうしておいて、誤り訂正できない部分が
発生した時に、画像位置との対応をとったメモリから対
応する部分のデータを置き換える。画像位置とその符号
が対応するようなメモリの仕方は、データ圧縮された映
像信号には可変長符号が使われることから、アドレスと
画像位置を対応させその符号長は最大の符号長にしてお
く必要があるものである。通常の画像データが８ビット
であっても、可変長符号の最大の符号長は８ビットより
長いのが普通であって、よりメモリ容量が増える。

【００５５】以上のことを言い換えると、破棄するデー
タの前後を先に復号するか、置き換えて挿入するデータ
を先に復号するかという違いである。置き換えて挿入す
るデータは選び出さなければならないので、その処理を
可変長符号の復号の時に同時に行った方がメモリの構成
が簡単になるということである。

【００５６】なお、特に、テープ上の位置を規定する方
法については上記の方法に限定する必要はない。しか
し、どの通常再生用の映像信号とどの高速再生用の映像
信号が対応するのか再生側のみでわかるようにしなけれ
ばならない。他の方法としては、高速再生用の映像信号
のＳＢと、その高速再生用の映像信号を作成した元の通
常再生用の映像信号のＳＢにそれぞれ識別するための信
号を付け加えておく方法が考えられる。

【００５７】図１に本発明の実施例のＶＣＲにおける誤
り修正回路のブロック図を示す。それ以外の部分は前記
図８のＤ−ＶＣＲと同様のために、説明および図示を省
略する。

【００５８】図１に示すように、前記修正回路では、Ｓ
Ｄ−ＶＣＲの再生系１１でディジタル復調された再生信
号４１がＥＣＣ（誤り訂正符号）１２に入力されて誤り
が訂正される。ＥＣＣ１２からは誤り訂正後のＳＢ信号
４２とＳＢの誤りを示す信号４３が出力されて、それら
信号４２、４３はＶＴＲのＳＢ選択およびデコード回路
１３に入力される。

【００５９】前記ＳＢ選択およびデコード回路１３は、
前記ＳＢ信号４２を前記誤りを示す信号４３に基づき選
択して、誤り訂正不能データ４４、誤り訂正不能データ
発生後のデータ４５、誤り訂正不能データ発生前のデー
タ４６を各バッファ１６、１５、１４にそれぞれ入力し
てメモリすると共に、通常再生用のデータ４８、高速再
生用のデータ４８をそれぞれＡＶＴのトランスポートパ
ケットデコード回路２２、２３に入力する。

【００６０】前記通常再生用のデータの入力された前記
デコード回路２２は、パケッタイズドエレメンタリスト
リーム（ＰＥＳと略す）パケットデコード回路２４と共
に、前記通常再生用のデータをＡＴＶの画像データ圧縮
の規格にしたがったディジタルデータに復号し、アドレ
ス検出回路（ＡＴＶの画像データ圧縮のデコーダの一部
分）２６は誤り訂正のできなかった画像上の位置を調べ
るものである。

【００６１】前記高速再生用のデータの入力されたデコ
ード回路２３は、ＰＥＳパケットデコード回路２５と共
に、前記高速生用のデータをＡＴＶの画像データ圧縮の
規格にしたがったディジタルデータに復号する。アドレ
ス検出回路（ＡＴＶの画像データ圧縮のデコーダの一部
分）２７はデータの画像位置を調べる。置き換えデータ
作成回路２８は、前記調べた画像位置に基づき、置き換
えて挿入する画像位置のデータを前記ＰＥＳパケットデ
コード回路２５の出力段階から選び出す。選び出された
データは、ＰＥＳエンコード回路２９およびトランスポ
ートパケットエンコード回路３０により、パケットのデ
ータ形式にした置き換え用のディジタルデータに変換さ
れる。この置き換え用のディジタルデータはバッファ３
１にメモリされて、デマルチプレクサ２０に出力され
る。

【００６２】前記各バッファ１４、１５の画像データ
は、それぞれ、誤り発生前後のスライスのパケット構成
組み換え回路１７、１８により、前記デマルチプレクサ
２０へ読み出される。この場合には、バッファ１４の誤
り訂正不能データ発生前の通常再生用のデータを読み出
し、その後に、誤り訂正の不能データに換えて前記バッ
ファ３１の置き換え用データを読み出して、さらに、バ
ッファ１５の前記誤りから復旧した通常再生用データを
読み出す。デマルチプレクサ２０はこれらのデータを正
常な順番になるようにし、その正常な順番のデータはパ
ケットインターフェース２１を通してビットストリーム
４７で出力される。

【００６３】なお、アドレス検出回路２７は高速再生用
データのＳＢで誤りのある位置を検出した場合、データ
の置き換え不能を示す信号５０をエラーインディケータ
設定回路１９に出力する。前記信号５０が入力されたエ
ラーインディケータ設定回路１９は高速再生用データＳ
Ｂで誤りが発生した場合にはデータの置き換えができな
いので誤りの起こったＡＴＶトランスポートパケット信
号をそのまま出力する。該エラーインディケータ設定回
路１９はトラスポートパケットのヘッダの中の、誤りの
あることを示すフラグの設定を行う。

【００６４】次に、誤り修正回路の処理について説明す
る。図２は実施例に係る誤り訂正不能なＳＢの発生の様
子とその時の修正の行った後のＳＢの様子を示すもので
あって、（ａ）で誤り修正前の有効データを、（ｂ）で
誤り修正後のＳＢの有効データを示している。

【００６５】高速再生用のデータがＧＯＰ１つ（１５フ
レーム分）にほぼ対応する１５０トラックで１フレーム
の映像信号を記録する場合、この高速再生用のデータを
すべて読み終わる時間、つまり、通常再生用の１５０ト
ラック分のデータを読む時間だけ、バッファ１４を使っ
て通常再生用のデータ４６を遅延させる。

【００６６】また、前述のように、通常再生用のデータ
と高速再生用のデータのテープ上の位置がほぼ同じなの
で、ほぼ同時に、高速再生用のデータの復号を行う。通
常再生用のバッファの最初の映像信号は高速再生専用の
データの元の映像信号となるように対応している。ＶＣ
Ｒ（ＥＣＣ１２など）で誤り訂正が行えなかった場合
は、ＳＢの誤りを示す信号４３で誤り訂正の部分でどの
ＳＢが誤り訂正できなかったかが分かる。

【００６７】（通常再生用データの取り扱い）図１に誤
り修正回路において、上記の通常再生用のデータ４６を
順次バッファ１４にメモリすると同時にＡＶＴのトラン
スポートパケットデコード回路２２、ＰＥＳパケットデ
コード回路２４、及びアドレス検出回路２６で、その誤
りの訂正できなかった部分の画像上の位置を調べる。

【００６８】そして、その誤り訂正できなかった部分の
ＭＢかスライスの位置をメモリしておく。その誤り訂正
できなかったスライスの次のスライス以降の通常再生用
ディジタルデータは別のバッファ１５にメモリする。こ
の場合、誤りがわかるのはＳＢ単位であり、ＳＢ単位で
データの選択を行うが、バッファにメモリする時はＳＢ
を復号し連続した状態でよい。ただし、この時は、ＡＴ
Ｖのトランスポートパケットの状態になっている。

【００６９】なお、通常再生用のデータの誤り訂正でき
なかったＭＢかスライスの部分の直前の映像信号の画像
上の位置を判別し、誤り訂正できなかった画像データの
画像上の位置を求めることができる。また、誤り訂正で
きなかったＳＢの後の誤り訂正ができたＳＢのデータか
ら次のスライスのスタートコードを検出することによっ
て、そのスライスのスタートの画像上の位置と、ビット
ストリームの中での位置を検出することができる。

【００７０】また、データ圧縮には可変長符号化を用い
ているため、誤りが起こったら、次の復号可能な符号は
次のスライスのスタート以降となる。したがって、デー
タの置き換えは、誤りのあったＭＢから次のスライスの
直前までとなる。（図２）誤りのあったスライスをそっ
くり置き換えると、回路が少し簡略化できる。スライス
のスタートコードを検出することで容易にスライスヘッ
ダを検出でき、スライスヘッダの中の情報として画像上
の位置があるので、画像上の位置を容易に判別できるの
である。したがって、ＭＢを復号する必要がなく、スラ
イスヘッダの解釈のみの処理ですむ。

【００７１】（高速再生用データの取り扱い）次に、高
速再生用のデータもＡＴＶのトランスポートパケットデ
コード回路２３、ＰＥＳパケットデコード回路２５で復
号して行く。この処理によって、高速再生用のデータは
ＡＴＶの画像データ圧縮の規格にしたがったディジタル
データになっている。

【００７２】そして、アドレス検出回路２７で画像位置
を調べ、置き換えデータ作成回路２８で前述の置き換え
て挿入する画像位置のデータをＰＥＳパケットデコード
回路２５の出力段階から選び出す。そして、そのデータ
をＰＥＳパケットエンコード回路２９、トランスポート
パケットエンコード回路３０でパケットのデータ形式に
する。

【００７３】さらに、前記パケットのデータ形式にされ
た置き換え用のディジタルデータ５１をバッファ３１に
メモリしておく。そして、バッファ１４から通常再生の
データ４６の初めから読み出し、バッファ３１から置き
換え用のデータ５１を読み出し、その後、別のバッファ
１５にメモリしてあった誤りから復旧した通常再生のデ
ータ４６を読み出す。つまり、正常な順序のパケットの
順番になるようにデマルチプレクス２０する。その後パ
ケットインターフェース２１を通して出力する。

【００７４】なお、１フレームの画像に対する通常再生
用のデータ量は、同じ画像に対応する高速再生専用のデ
ータ量に比べ多いので、この置き換えによって、データ
量が減ることになる。適時、データ量を合わせるため
に、図２に示すように、スタッフィングバイトを挿入す
る。逆に、通常再生用のデータの量が、高速再生用のデ
ータ量より少ないことは絶対にないので、この点につい
ては矛盾は起こらない。

【００７５】図２（ａ）にＳＢの構成とＡＴＶのトラン
スポートパケットの構成と誤り訂正不能なＳＢの発生の
様子を示す。あるＳＢで誤りが訂正できない時、そのＳ
Ｂのデータはすべて無効にする。その前のＳＢの復号で
きたＭＢまでが有効なデータとなる。トランスポートパ
ケットではそのパケットの有効データをトランスポート
パケットのヘッダで示すことができるので、この情報を
設定することによって、誤りのないＭＢまでのデータを
示す。

【００７６】次に、置き換えのデータは、図２（ｂ）に
示すように、別に、トランスポートパケットの段階ま
で、エンコードを行う。最初のパケットは最初から最後
まで有効なデータであるが、置き換えの最後のパケット
はパケットの始まりから途中までは有効なデータになる
ことが多いので、その範囲をトランスポートパケットの
ヘッダで示す。

【００７７】復旧後の最初のパケットは有効データがそ
のパケットの途中から始まるので、無効となったデータ
を破棄し、有効なデータをパケットの開始の方向に詰め
て、余った所にスタッフィングバイトを挿入する。そし
て、その有効なデータをトランスポートパケットのヘッ
ダで示す。

【００７８】このようにすると、ＡＴＶのパケットを受
信した所では、有効なデータをつなげてバッファにメモ
リするので、インターフェース以後のデコードが問題な
く行われる。この様子を図２（ｂ）に示している。

【００７９】ところで、高速再生用のデータのＳＢでも
誤りが発生した場合は、データの置き換えはできないの
で、誤りの起こったＡＴＶトランスポートパケットをそ
のまま出力する。ただし、ＡＴＶのトランスポートパケ
ットのヘッダに中に誤りがあることを示すフラッグがあ
るので、エラーインディケータ設定回路１９で当該ヘッ
ダにフラッグを設定しておく。

【００８０】すなわち、トランスポートパケットの受信
側のインターフェースの最初のクロックは、データの周
期を元に同期をとる。したがって、誤りのあったトラン
スポートパケットを送信側つまりＶＣＲで破棄し無信号
状態を作るよりは、誤り訂正のできないトランスポート
パケットを送信しデコーダでパケットの破棄等の処理を
行った方が、クロックの同期の連続性等の面でシステム
ダウンが起こりにくい。

【００８１】この処理方法は、まわりの画像データから
補間するのではないので、情報は正確である。ただし、
高速再生のデータは解像度を低くすることによってデー
タ量を少なくしているので、この誤り修正を行った部分
の解像度は低い。しかし、元の画像情報と大きく異なる
ことは絶対にないと言い得る。

【００８２】また、この処理方法によれば、ＡＴＶのパ
ケットデコードのみを行えばよいので、周波数成分の段
階で補間する方法や、最後までＡＴＶのデコードを行っ
て画像情報に戻してから補間をしまたＡＴＶの符号化を
行う方法より、回路が簡単で小型化でき、処理に要する
時間も短くてすむ。

【００８３】以上においては、高速再生のデータはＩピ
クチャーのみとしたが、Ｐピクチャーを用いることも可
能である（請求項３〜６に相当）。このようにすること
によって、Ｐピクチャーの誤り修正を行えることにな
る。しかし、Ｐピクチャーをすべて記録するにはデータ
の記録領域が足りない。あるＰピクチャーを復号し、そ
の画像データをＩピクチャーとして再び符号化し、この
新たなＩピクチャーの映像信号を用いることによって、
上記のＰピクチャーの誤り修正を行うことができる。

【００８４】この場合は、前述のＩピクチャーの誤り修
正のように、誤り訂正できない部分のデータ圧縮された
映像信号を、新たにイントラタイプのＭＢとして、誤り
修正のためのＩピクチャーの該等するイントラタイプの
ＭＢのデータで置き換えることによって、Ｐピクチャー
の誤り修正を行う。

【００８５】Ｐピクチャーを復号し、Ｉピクチャーとし
て符号化し直す場合は、シーケンスヘッダの中のイント
ラタイプのＭＢ用の量子化マトリックスを用いて行う。
データ量の調整は、ＤＣＴ（離散的コサイン変換）の成
分に制限を加えることで行う。例えばＤＣ成分とＡＣ係
数を２個だけを用いることにすれば、データ量の増加は
最小限ですむ。回路の増加を考慮すると、新たな量子化
マトリックスを求めるよりは、解像度が落ちてもＤＣＴ
の係数を制限した方がよい。

【００８６】また、高速再生を行う場合、Ｉピクチャー
のみだけでなく、Ｐピクチャーも利用すると、Ｉピクチ
ャーのみで高速再生を行う時より、映像としての動きが
滑らかになり、画質が向上する。上記のようにＰピクチ
ャーをＩピクチャーに変換する方法が１つの方法である
が、すべてがイントラタイプのＭＢになるため、データ
量が増える。データ量を少なくするには、用いるＤＣＴ
係数を制限する方法が考えられるが、空間解像度が悪く
なる。

【００８７】そこで、１枚のＩピクチャーと数枚のＰピ
クチャーから復号する画像に対し、その数枚のＰピクチ
ャーを合成して１枚のＰピクチャーにする。Ｉピクチャ
ーと前述のような新たなＩピクチャーのデータ量より
も、Ｉピクチャーと新たなＰピクチャーデータ量の方が
少ない。したがって、このデータ量の低減によって、画
質の向上を図ることができる。

【００８８】合成を行うＰピクチャーまでをＡＴＶのデ
コーダでデコードし、そのＰピクチャーの画像データを
フレームメモリにメモリしておく。また、このデコード
を行った時の各ＰピクチャーのＭＢの動きベクトル（ｍ
ｖと略す）を含むパラメータをメモリしておく。

【００８９】まず、処理の要点を簡単に説明する。合成
を行うＰピクチャーの処理を行うあるＭＢが、イントラ
タイプの場合はそのままイントラタイプとする。Ｉピク
チャーまで逆上ってＭＢタイプを調べたとき、すべてが
ＭＣ（motion compensation：動き補正）でない場合
（単純フレーム間予測の場合、ｎｏｎＭＣタイプと略
す）はスキップタイプとする。一方、元の画像に逆上れ
ず、途中のＰピクチャーのイントラタイプのＭＢのデー
タを利用できる場合は利用して、イントラタイプとす
る。ＭＣタイプでｍｖから元の画像としてＩピクチャー
にまで逆上れる場合はｍｖを合成しＭＣタイプでＩピク
チャーの画像データをそのまま使う場合（ＤＣＴ係数を
持たない場合、ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプと略す）とす
る。それ以外の場合は、合成しようとするＰピクチャー
のそのＭＢの画像データを、そのＰピクチャーのパラメ
ータをそのまま使用してイントラタイプのＭＢとして、
ＡＴＶ方式のエンコードをし直す。つまり、ＤＣＴを含
むエンコードをするのは、新しいＭＢがイントラタイプ
の時だけとなる。

【００９０】規格ではピクチャー毎に量子化マトリック
スを設定できるが、新しいＰピクチャーのイントラタイ
プの量子化マトリックスについては、合成しようとする
最後のＰピクチャーと同じ量子化マトリックスをつかえ
る時以外は、ピクチャーヘッダのデータ量を減らすた
め、シーケンスヘッダの中に含まれる量子化マトリック
スに統一する。つまり、合成しようとする最後のＰピク
チャーの量子化マトリックスがシーケンスヘッダの中の
ものと違っていて、かつ合成しようとするＰピクチャー
の量子化マトリックスが同一の時以外は、シーケンスヘ
ッダ中の量子化マトリックスとなる。

【００９１】符号化しなおす場合は、可変長符号化のデ
コード（ＶＬＤと略記）、各々の量子化マトリックスで
逆量子化、逆ＤＣＴ、ＤＣＴ、シーケンスヘッダの中の
量子化マトリックスを用いて再び量子化し、可変長符号
化（ＶＬＣと略記）とを行う。また、合成しようとする
最後のＰピクチャーのＭＢの量子化係数は、元のイント
ラタイプのＭＢについている量子化係数と同一のとき以
外は、変換したものを使うことにし、新たなＰピクチャ
ーのＭＢに付加する。上記の量子化マトリックスの変換
のための逆量子化、量子化の処理には当然この量子化係
数も考慮する。

【００９２】以上より、新たなＰピクチャー（Ｐ’ピク
チャーと表す）のＭＢタイプは、スキップタイプ、ＭＣ
ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプ、イントラタイプ、イントラ＋
Ｑタイプの４種類となる。

【００９３】図３〜図７に本発明の実施例におけるＰピ
クチャーの合成手順を示し、以下に、その説明をする。
なお、図３〜図７では、Ｐ₁ピクチャーをＰ₁と、Ｐ₂ピ
クチャーをＰ₂とそれぞれ略している。また、Ｐ₁とＰ₂
を合成した後の新しいＰピクチャーをＰ₂’とする。ま
た、各ステップをＳ１…で表している。

【００９４】この手順では、元のピクチャーの構成を次
のように仮定している。ＧＯＰは１５フレームであり、
通常通りＩピクチャーまたはＰピクチャーの間隔は３フ
レームである。ＩＢＢＰ₁ ＢＢＰ ₂ ＢＢＰ₃ ＢＢＰ₄ ＢＢ ↓ 置き換え用の映像信号の元の映像信号高速再生用映像信号の元の映像信号

【００９５】前記合成手順がスタートすると、まず、Ｐ
₁ピクチャー、Ｐ₂ピクチャーの両方にピクチャーヘッダ
の中にイントラデータ用量子化マトリックスがあるか否
かを判断し（Ｓ１０１）、前記両方に前記量子化マトリ
ックスがあれば、Ｐ₁ピクチャー、Ｐ₂ピクチャーのイン
トラ用の量子化マトリックスはほぼ同じか否かを判断す
る（Ｓ１０２）。判断の結果、ほぼ同じであれば、フラ
グＦquant＝０として（Ｓ０３）、Ｐ₂’ピクチャーの量
子化マトリックスをＰ₂ピクチャーの量子化マトリック
スとする（Ｓ１０７）。

【００９６】一方、Ｓ１０１で少なくとも一方のピクチ
ャーヘッダの中に量子化マトリックスがないならば、Ｐ
₁ピクチャー、Ｐ₂ピクチャーのイントラ用の量子化マト
リックスはシーケンスヘッダ中のものとほぼ同じである
か否かを判断し（Ｓ１０５）、同じであれば、前記フラ
グＦquant＝０として（Ｓ１０６）、Ｐ₂’ピクチャーの
量子化マトリックスをシーケンスヘッダ中の量子化マト
リックスとする（Ｓ１０７）。また、同じでないなら
ば、Ｐ₂のイントラ用の量子化マトリックスはシーケン
スヘッダ中のものと同じか否か判断して（Ｓ１０８）、
同じであれば、フラグＦquant＝１とし（Ｓ１０９）、
異なれば、フラグＦquant＝２として（Ｓ１１０）、前
記Ｓ１０７に進む。

【００９７】なお、前記Ｓ１０２でＰ₁ピクチャー、Ｐ₂
ピクチャーのイントラ用の量子化マトリックスはほぼ同
じでないならば、フラグＦquant＝３として、前記Ｓ１
０７に進む（Ｓ１１１）。

【００９８】前記Ｓ１０４、Ｓ１０７で処理が終了後に
は、処理を行うＰ₂ピクチャーのＭＢがイントラタイプ
か否かを判断して（Ｓ１１２）、Ｐ₂ピクチャーのＭＢ
がイントラタイプの場合はこれからデータを作る新しい
ＭＢをイントラタイプとして（Ｓ１１３）、図４に示
す、Ｓ２０１以降の処理に進む。

【００９９】一方、Ｐ₂ピクチャーのＭＢがイントラタ
イプでない場合は、ＭＢのタイプがｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄ
ｅｄタイプ、または、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイ
プであり（Ｓ１１４）、画面上の同じ位置にあるＰ₁ピ
クチャーのＭＢがイントラタイプである場合は（Ｓ１１
５）、これから作る新しいＭＢをイントラタイプとして
（Ｓ１１６）、図５に示すＳ３０１以降の処理に進む。
また、Ｓ１１４において、ＭＢのタイプがｎｏｎＭＣ−
Ｃｏｄｅｄタイプ、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプ
のいずれでもない場合は、図６に示すＳ４０１以降の手
順に進む。さらにＳ１１５において、画面上の同じ位置
にあるＰ₁ピクチャーのＭＢがイントラタイプでない場
合は、図７に示すＳ５０１以降の手順に進む。

【０１００】図４に示す、Ｓ２０１以降の手順では、フ
ラグＦquant＝０またはＦquant＝１であるならば（Ｓ２
０１、Ｓ２０２）、Ｐ₂ピクチャーのＭＢがイントラタ
イプでは（Ｓ１１２で判断された）、イントラタイプで
データはそのままか、またはＤＣＴ係数を制限する（Ｓ
２０３）。この場合、イントラ＋Ｑタイプはイントラ＋
Ｑタイプにする。また、量子化マトリックスに変更がな
い場合は、データはそのままか、またはＤＣＴを制限す
る。

【０１０１】Ｐ₂ピクチャーで量子化マトリックスが別
に設定されていてかつシーケンスヘッダ中の量子化マト
リックスに変更する場合（Ｓ２０４）は、Ｐ₂ピクチャ
ーのＭＢのデータを可変長符号化のデコード（ＶＬＤ）
し（Ｓ２０５）、ＭＢ毎の量子化係数を考慮してＰ₂ピ
クチャーの量子化マトリックスを逆量子化し、シーケン
スヘッダの中の量子化マトリックスで量子化し直す（Ｓ
２０６）。その後に、データを可変長符号化（ＶＬＣ）
する（Ｓ２０７）。

【０１０２】また、図５に示す、Ｓ３０１以降の手順で
は、Ｐ₂ピクチャーのＭＢがｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄタ
イプ、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプの場合は、そ
のＭＢに対応するＰ₁ピクチャーの対応する１つのＭＢ
のタイプによって処理が変わる。

【０１０３】Ｐ₁ピクチャーのそのＭＢがイントラタイ
プ、イントラ＋Ｑタイプの場合、それぞれイントラタイ
プ、イントラ＋Ｑタイプとする。Ｐ₁ピクチャーとＰ₂ピ
クチャーの量子化マトリックスがほとんど同じで、どち
らの量子化マトリックスを用いてもよい場合は、データ
はそのままかまたはＤＣＴの係数を制限する（Ｓ３０
１、Ｓ３０２、Ｓ３０３）。

【０１０４】一方、量子化係数が異なる場合は、量子化
係数を変更する。つまり、Ｐ₂ピクチャーのＭＢの量子
化係数を用いずＰ₁ピクチャーのＭＢの量子化係数をそ
のまま使う（Ｓ３０４）。量子化マトリックスを変更す
る場合は、Ｐ₁ピクチャーのＭＢのデータを可変長符号
化のデコード（ＶＬＤ）し（Ｓ３０７）、上記と同様に
Ｐ₁ピクチャーの量子化マトリックスで逆量子化し、シ
ーケンスヘッダの中の量子化マトリックスで量子化し直
す。それは量子化も逆量子化と同じくＰ₁ピクチャーの
元のＭＢの量子化係数を用いる（Ｓ３０８）。その後
に、データを可変長符号化（ＶＬＣ）する（Ｓ３０
９）。

【０１０５】図７に示す手順では、Ｐ₁ピクチャーのＭ
Ｂがスキップタイプ、または、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ
タイプ、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプの場合は
（Ｓ５０１）、元の画像としてＩピクチャーまで逆上れ
るので、スキップタイプとする（Ｓ５０２）。一方、Ｐ
₁ピクチャーのＭＢがＭＣ−ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプ、
ＭＣ−Ｃｏｄｅｄタイプ、ＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプ
の場合は（Ｓ５０１）、そのｍｖをそのまま使ってＭＣ
−ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプとする（Ｓ５０３、Ｓ５０
４）。

【０１０６】また、図６の手順では、Ｐ₂ピクチャーの
ＭＢがＭＣ−ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプ、ＭＣ−Ｃｏｄｅ
ｄタイプ、ＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプの場合も、Ｐ₁
ピクチャーのＭＢのタイプで処理が変わる。この時、一
般に、Ｐ₂ピクチャーの１つのＭＢに対して、元の画像
の領域としてＰ₁ピクチャーの４つのＭＢが対応する。
Ｐ₁ピクチャーの４つのＭＢともｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅ
ｄタイプ、ｎｏｎＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプ、スキッ
プタイプの内のどれかのタイプならば（Ｓ４０１）、新
しいＭＢをＭＣ−ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプとする（Ｓ４
０２）。新たなｍｖとしてＰ₂ピクチャーのＭＢのｍｖ
をそのまま用いる（Ｓ４０３）。

【０１０７】Ｐ₁ピクチャーの４つのＭＢが近い値のｍ
ｖをもったＭＣ−ｎｏｔＣｏｄｅｄタイプ、ＭＣ−Ｃｏ
ｄｅｄタイプ、ＭＣ−Ｃｏｄｅｄ＋Ｑタイプの時（Ｓ４
０４〜Ｓ４０６）、新たなｍｖをもった新たなＭＣ−ｎ
ｏｔＣｏｄｅｄタイプとする（Ｓ４０７、Ｓ４０８）。
この時、まずＰ₁ピクチャーの４つのＭＢうちの１つの
ＭＢのｍｖを選ぶ。条件は４つのＭＢが近い値というこ
となので、どのＭＢのｍｖを用いても同じである。あら
かじめ画面の左上の位置のＭＢのｍｖを用いるとか、ｍ
ｖをメモリしているメモリの中の最初のＭＢのｍｖを用
いるとか決めておけばよい。

【０１０８】そして、上記のように選んだＰ₁ピクチャ
ーのＭＢのｍｖとＰ₂ピクチャーのＭＢのｍｖをベクト
ル合成する。そして、この新たなｍｖを上記のこのＰ’
ピクチャーのＭＢの動きベクトルとする。４つのｍｖす
べてがほとんど０に近い値の時は（Ｓ４０５）、Ｐ₁ピ
クチャーの４つのＭＢすべてがｎｏｎＭＣタイプの時と
同じ処理とする（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。

【０１０９】上記以外の場合は、元の画像としてＩピク
チャーに逆上れない場合である。つまり、Ｐ₁ピクチャ
ーの４つのＭＢがｍｖがばらばらな幾つかのＭＣタイプ
のＭＢかまたはｎｏｎＭＣタイプが混合された場合か、
４つの内すくなくとも１つのＭＢがイントラタイプのＭ
Ｂである場合である（Ｓ４０４〜Ｓ４０６）。この場合
は、Ｐ₂ピクチャーのこのＭＢ（１つのＭＢである）の
データがすでに画像データにまで復号しメモリしてある
ので（Ｓ４０９、Ｓ４１０）、その画像データをＤＣＴ
し（Ｓ４１１）、シーケンスヘッダ中の量子化マトリッ
クスと量子化係数を用いて量子化し（Ｓ４１２）、この
ＭＢのデータを可変長符号化（ＶＬＣ）し（Ｓ４１
３）、最終的にＡＴＶのエンコードをする。

【０１１０】以上のような処理によって、簡略化した
Ｐ’ピクチャーを作成することができる。このフローチ
ャートそのままを各ブロックの役割の回路で実現するこ
とができ、この処理を実際の回路で構成することができ
る。このような処理によって作成したＰ’ピクチャーの
データ量はイントラタイプのＭＢが増えることになるの
で、一般に元のＰ₂ピクチャーに比べデータ量が多くな
ってしまう。また、この合成後のＰ’ピクチャーとＩピ
クチャーが時間的に離れている場合や、これらのＩピク
チャー、Ｐピクチャーの間の映像の動きが激しい場合
は、イントラタイプのＭＢの数が増加し、増加するデー
タ量が多くなる。たとえ、イントラタイプのＭＢが多く
なりエンコードし直す部分が広くなっても、元の画像の
復号時のパラメータを流用するので、比較的簡単にエン
コードができる。また、新たにイントラタイプのＭＢに
変更した部分のＤＣＴの係数を適当に制限することによ
って符号量を低減させる。ＤＣ成分のみに制限すれば、
イントラタイプのＭＢの増加によるデータ量の増加を押
さえることができる。

【０１１１】このように、ＤＣＴの係数を制限しても、
通常は誤り訂正できない部分が少なくまたは短時間でし
かも間欠的であるので、視覚的に目立たないはずであ
る。データのほとんどが誤り、また長時間誤り訂正でき
ないような場合というのは、テープがひどく損傷してい
る場合であり、常識的に再生不可能な場合である。ＶＨ
Ｓも含めた民生用のＶＣＲとしては、大きな損傷を受け
た映像信号に対して大きな補修を行うというような場合
は想定しておらず、かつ、処理にしてもコストにしても
技術的に全く別なシステムである。したがって、本発明
は民生用のＶＣＲを想定しているので、前述のような処
理は妥当である。

【０１１２】誤り修正については以上であるが、誤り訂
正できない場合から誤り訂正できる場合へ復旧すること
を考える。例えば、ディタルＶＣＲが記録するＡＴＶ方
式の信号において、１つのスライスのなかにイントラタ
イプのＭＢがある場合、そのイントラタイプのＭＢを強
制的に新たにスライスの開始するＭＢとする。つまり、
スライスの先頭でないイントラタイプのＭＢをスライス
の先頭にすることによって、独立に復号できる最小単位
であるスライスの数を増やし、誤り訂正できるように復
旧する場合の、復旧できる時点を増やすことができる。
この手段によって、誤り訂正できない場合の画質劣化を
低減することができる。

【０１１３】ただし、スライスの先頭にするには、スラ
イスヘッダを挿入すればよいが、そのためにデータ量が
増えてしまう。この問題の解決方法は、記録の時はスラ
イスヘッダを挿入して記録し、誤り訂正ができた通常再
生の時はそのスライスヘッダを除去して出力すればよ
い。誤り訂正ができなかった場合は、そのトランスポー
トパケットを１つ破棄して、スライスヘッダを挿入した
まま送信してもデータ量は増えないことになるので、Ａ
ＴＶのデコーダで問題は起こらない。

【０１１４】ＶＣＲに記録する時は、ＳＢを１つ増やし
て、データの増加分をその新たなＳＢに割り当てて吸収
する。その際識別信号とデータ量を示す信号も一緒に記
録しておく。識別信号はスライススタートコードを２〜
３回繰り返すものでよい。データ量を固定にして、デー
タ量を示す信号を省略してもよい。

【０１１５】Ｐピクチャー、Ｂピクチャーにおいては、
イントラタイプのＭＢは大体スライスの先頭になってい
るはずである。また、スライス中のイントラタイプのＭ
Ｂは数は多くないはずである。

【０１１６】Ｉピクチャーにおいては、すべてがイント
ラタイプのＭＢなので、すべてのＭＢをスライスの先頭
とするとデータ量が増え過ぎてしまうので、画像の横１
列のＭＢの中にスライスの先頭が何個か存在するように
設定する。例として、画面の横方向に８つのスライスの
先頭があるようにする。また、画面の中央ではそのスラ
イスの先頭の間隔を狭め、画面の端の方ではその間隔を
広げるようにする。回路の量を少なくするには、等間隔
の方がよいので等間隔にしてもよい。

【０１１７】最小限のスライスヘッダは次のようにな
る。スライススタートコード３２ビット量子化係数５ビットイントラスライスヘッダ１ビットイントラスライス１ビット予約情報７ビット付加ビットスライス１ビット（０にセット）合計４７ビット

【０１１８】スライススタートコードを２回繰り返して
他のスライスの先頭と区別することにすると、１つのス
ライスの先頭を増やす毎に合計７９ビット、約１０バイ
トのデータが増える。画像の横方向の１列のＭＢについ
て８カ所のスライスの先頭を設定するとしたので、デー
タ量は最大約７０バイト増加する。１つのＳＢは７７バ
イトのデータ容量があるので、１つのＳＢを割り当てる
だけで、このデータ量の増加を吸収できる。

【０１１９】以上を整理すると、Ｉピクチャーの画像の
横方向１列のＭＢは画像によって異なるがおおよそ１ト
ラックのデータ量に対応するので、Ｉピクチャーの場合
はおおよそ１トラックで通常再生用のデータの記録に使
うＳＢを１つ増やし、Ｐピクチャー、Ｂピクチャーでは
ほとんどの場合割り当てるＳＢの数を増やさないという
ことになる。

【０１２０】高速再生のためのデータについては、例え
ば、１つのスライスのデータが１つのＳＢのデータにな
るように構成することによって、１つのＳＢで誤り訂正
ができなかった場合でも、１つのスライスが復号できな
いだけに留めることができる。

【０１２１】また、高速再生のためのデータを作る時
に、１つのＳＢ毎にＳＢの開始時点にスライスヘッダを
作り挿入する。その後高速再生のためのデータを作成し
て行き、ＳＢに割り当てる高速再生のためのデータ量を
越えたＭＢの前のＭＢまでをそのＳＢのデータとする。
ＳＢの余った部分についてはスタッフィングバイトを割
り当てる。

【０１２２】誤り訂正不能な場合がなくならず、かつそ
の頻度が多くない場合は、誤り訂正を余計に付加するよ
りも回路規模が少なくてすむ、この方法が有効である。

【０１２３】また、画面の端では、２〜４個のＳＢを１
つのスライスとし、画面中央では１個のＳＢを１個のス
ライスとする。このようにすることで上記のスライスヘ
ッダの数を減らすことができ、その結果として全体のデ
ータ量の増加を抑制することができる。

【０１２４】

【発明の効果】請求項１または２の発明によれば、通常
再生用のデータと高速再生用のデータを別の領域に記録
するディジタルＶＣＲ等再生装置において、高速再生用
のデータを使ってスライス単位かまたはマクロブロック
単位で置き換える方法により通常再生の誤り修正を行う
ことで、容易な処理で誤り訂正ができない部分が増えて
も画質劣化を視覚上低減することができる。請求項３の
発明によれば、ＭＰＥＧ２の規格によってデータ圧縮さ
れた画像データにおいて、いくつかのＰピクチャーを合
成する手段によって、そのＰピクチャーの直前のＩピク
チャーから時間的に離れたＰピクチャーによる画像をデ
コードできるようにＰピクチャーを再構成して、あらか
じめテープ上に記録しておき、このデータを用いてＰピ
クチャーの誤り修正を行う手段によって、このＰピクチ
ャーに起こった訂正できない誤りはこのＰピクチャー以
後に影響を及ぼさないようにでき、誤り訂正ができない
部分が増えても視覚上の画質劣化の低減をすることがで
きる。なお、テープへの記録時に、イントラＭＢについ
てスライスヘッダが付加されていない時、スライスヘッ
ダを作成し付加してからテープ上に記録することによっ
て、誤り訂正できない場合でも次のスライスを早くＭＰ
ＥＧ２デコーダに入力することができるので、復旧が早
い。また、高速再生用のデータについても、ＳＢのデー
タが１つのスライスのデータになるように構成すること
によって、高速再生用のＳＢにおいて誤り訂正不能にな
ってもその影響を最小限に留めることができる。請求項
４または５の発明によれば、データ量を低減でき、画質
の向上を図ることができる。請求項６の発明によれば、
誤り訂正のできない場合の画質劣化を低減できる。請求
項７の発明によれば、データ量が増え過ぎるのを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の誤り修正の回路のブロック図
である。

【図２】実施例に係る誤り訂正不能なＳＢの発生の様子
とその時の修正の行った後のＳＢの様子を示すものであ
って、（ａ）は誤り修正前の有効データ例を、（ｂ）は
誤り修正後のＳＢの有効データ例を示している。

【図３】本発明の実施例のＰピクチャーの合成の手順の
フローチャートである。

【図４】本発明の実施例のＰピクチャーの合成の手順の
フローチャートである。

【図５】本発明の実施例のＰピクチャーの合成の手順の
フローチャートである。

【図６】本発明の実施例のＰピクチャーの合成の手順の
フローチャートである。

【図７】本発明の実施例のＰピクチャーの合成の手順の
フローチャートである。

【図８】従来技術のＳＤ−ＶＣＲの回路ブロック図であ
る。

【図９】１本のトラックのＳＢ構造を示す図である。

【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれＳＤ−ＶＣＲが考
慮している２種類のヘッド配置例の説明図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ高速再生時のヘッ
ドトレースの例の説明図である。

【図１２】ＡＴＶの伝送パケットのフレーム構成説明図
である。

【図１３】ＡＴＶ方式のデータ圧縮を行った映像信号に
おいて誤り訂正不能なデータが発生した時の誤り伝搬の
様子の説明図であって、（ａ）はＩピクチャーで誤り訂
正不能なデータが発生した場合を示し、（ｂ）Ｐピクチ
ャーで誤り訂正不能なデータが発生した場合を示してい
る。

【符号の説明】

１１ＳＤ−ＶＣＲ再生系１２ＥＣＣ２０デマルチプレクサ２１パケットインターフェース２２、２３トランスポートパケットデコード回路２４、２５ＰＥＳパケットデコード回路２６、２７アドレス検出回路２８置き換えデータ作成回路２９ＰＥＳパケットエンコード回路３０トランスポートパケットエンコード回路４１再生信号４２誤り訂正後のデータ４２ＳＢの誤りを示す信号４７出力ビットストリーム４８通常再生用のデータ４９高速再生用のデータ５１置き換え用のデータ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/12,20/18 H04N 5/91 - 5/956 H04N 7/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭＰＥＧ規格にしたがってデータ圧縮さ
れた映像信号を、通常再生についてはそのまま記録媒体
に記録し、特殊再生についてはその映像信号から専用の
映像信号を作成して前記記録媒体に記録するディジタル
記録再生装置において、符号化された通常再生用映像信号を復号する通常再生用
映像信号復号手段と、符号化された特殊再生用映像信号を復号する特殊再生用
映像信号復号手段と、前記通常再生用映像信号に誤りが多く復号できない部分
がある場合に、復号された特殊再生用映像信号をその復
号できない部分の映像信号に置き換える映像信号置き換
え手段と、データ圧縮を行った特殊再生用映像信号を復号するとき
のパラメータを流用して、復号後の通常再生用映像信号
を符号化して符号化特殊再生用映像信号を作成する手段
と、を備えることを特徴とするディジタル記録再生装置。
【請求項２】高能率符号化がＭＰＥＧの規格にしたが
ったものであって、ＭＰＥＧの規格にしたがってデータ
圧縮された映像信号を、通常再生についてはそのまま記
録媒体に記録し、特殊再生についてはその通常再生用映
像信号の中のフレーム間処理を行わない映像信号である
Ｉピクチャーの映像信号から特殊再生用の映像信号を作
成して前記記録媒体に記録するディジタル記録再生装置
において、符号化された通常再生用映像信号を復号する通常再生用
映像信号復号手段と、符号化された特殊再生用映像信号を復号する特殊再生用
映像信号復号手段と、通常再生用映像信号の中でＩピクチャー映像信号の誤り
によってそのＩピクチャーが復号できない場合に、特殊
再生のために作成したＩピクチャーの映像信号でその復
号できない部分の映像信号を置き換える映像信号置き換
え手段と、データ圧縮を行った特殊再生用映像信号を復号するとき
のパラメータを流用して、復号後の通常再生用映像信号
を符号化して符号化特殊再生用映像信号を作成する手段
と、を備えることを特徴とするディジタル記録再生装置。
【請求項３】ＭＰＥＧ規格に従ったデータ圧縮を行っ
た映像信号を再生するディジタル記録再生装置におい
て、データ圧縮を行った、フレーム間処理を行わないＩピク
チャーの特殊再生用映像信号を復号するときのパラメー
タを流用して、復号後の前方向予測技術を用いたＰピク
チャーの通常再生用映像信号を符号化して特殊再生用映
像信号を作成する手段を有することを特徴とする請求項
１または請求項２に記載のディジタル記録再生装置。
【請求項４】ＭＰＥＧ規格に従ったデータ圧縮を行っ
た映像信号のディジタル記録再生装置において、再生画像の１秒当たりの再生フレーム数を減らす目的
で、データ圧縮を行った映像信号を一旦復号する手段
と、復号の時に複数の動きベクトルをベクトル合成する手段
と、イントラマクロブロックについては復号した画像信号を
復号した時のヘッダ情報の中のパラメータをそのまま流
用して再び符号化する手段とを備えたことを特徴とする
請求項１乃至３のうちの何れかに記載のディジタル記録
再生装置。
【請求項５】フレーム間の処理を行わないＩピクチャ
ーと数枚のＰピクチャーから復号される画像において、
数枚のＰピクチャーを合成することによって、Ｉピクチ
ャーとその合成されたＰピクチャーのみから復号するよ
うにしたことを特徴とする請求項４に記載のディジタル
記録再生装置。
【請求項６】ＭＰＥＧ規格に従ったデータ圧縮を行っ
た映像信号を記録再生するディジタル記録再生装置にお
いて、ディジタル記録再生装置において起こるドロップ
アウト等の誤り訂正できない場合から誤り訂正できる場
合に復旧した時に、ＭＰＥＧ規格に従ったデータ圧縮の
映像信号の復号器において、イントラタイプのマクロブ
ロックの直前をスライスの開始とするように変更するブ
ロック開始位置変更手段を備えることを特徴とする請求
項４または請求項５に記載のディジタル記録再生装置。
【請求項７】フレーム間の処理をしないＩピクチャー
のイントラタイプのマクロブロックについて、画像の横
方向のマクロブロックの列の中でスライスの開始位置を
適切な数にする手段を有することを特徴とする請求項６
に記載のディジタル記録再生装置。