JP3207739B2 - 画像再生装置 - Google Patents

画像再生装置

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JP3207739B2
JP3207739B2 JP02607696A JP2607696A JP3207739B2 JP 3207739 B2 JP3207739 B2 JP 3207739B2 JP 02607696 A JP02607696 A JP 02607696A JP 2607696 A JP2607696 A JP 2607696A JP 3207739 B2 JP3207739 B2 JP 3207739B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルビデオ信
号を圧縮符号化して記録媒体に記録した記録データを再
生する画像再生装置に関し、特に再生出力のエラー修整
方法を工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術の発展に伴
い、多くのデジタル機器が開発されている。最近では、
デジタルビデオ信号を圧縮符号化して記録する小型のデ
ジタルビデオレコーダが実現されている。デジタルビデ
オ信号を圧縮符号化するのに様々な方法が提案されてい
るが、最近ではＪＰＥＧ、ＭＰＥＧに見られるように、
デジタルビデオ信号をブロック毎に周波数変換する方式
の一つである２次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）符号化
方式が主流となっている。この方式は、デジタルビデオ
信号を多数の符号化ブロックに分割し、各符号化ブロッ
ク毎にＤＣＴを施し、その係数データに対しブロック毎
に可変長符号化を行なって画像のデータ量を圧縮するも
のである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような圧縮符号化を用いた記録再生装置では、記録再生
に伴ってデータにエラーが発生すると、エラー発生点以
降のある範囲の可変長符号を復号することはできなくな
る。また、リフレッシュコード等によって可変長符号の
切れ目を検出して、可変長復号の処理をリフレッシュし
たとしても、エラー発生からリフレッシュされるまでの
区間に渡る可変長符号そのものは復号することができな
い。このような場合、再生画面上でブロック単位で画像
が欠落し、それが数ブロックに跨がることもある。この
ことはデジタルビデオ信号の記録再生装置に圧縮符号化
を用いる際の大きな問題点であった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、デジタルビデオ信号を圧縮符
号化して記録媒体に記録再生する場合、記録再生に伴っ
て一部の係数データにエラーが発生しても、消失した係
数データを高性能に修整できる画像符号化記録再生装置
を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本願請求項１の発明は、入力デジタルビデオ信号の複
数の画素データを、水平方向に少なくとも１つの境界画
素を共有するように互いに隣接する前記画素データをオ
ーバーラップさせた２次元の符号化ブロックとして分割
し、各符号化ブロックの各画素データに２次元の周波数
変換を行い生成した各周波数の係数データに対して符号
化ブロック内の少なくとも水平低域成分に相当する周波
数領域において同一の垂直周波数成分を持たない複数の
係数グループに分割して得られた同一符号化ブロック内
の各係数グループを、記録媒体上の離れた領域に分散配
置すると共に、誤り訂正符号を付加し記録媒体に記録し
た記録データを再生する画像再生装置であって、前記記
録媒体から前記記録データを再生し、各係数グループの
係数データを復号すると共に、前記係数データのエラー
の有無を検出する再生処理復号化手段と、前記再生処理
復号化手段により復号された係数データを記録時の符号
化ブロックに統合するデシャフリング手段と、前記再生
処理復号化手段により前記係数データのエラーが検出さ
れたとき、符号化ブロック内のエラー発生数及びエラー
の生じた２次元周波数の次数に基づいてエラー修整制御
信号を出力するエラー修整制御手段と、エラーが検出さ
れた符号化ブロックに対し、前記エラー修整制御手段の
エラー修整制御信号よって選択されたエラー修整方法に
より前記係数データのエラーを修整するエラー修整手段
と、前記エラー修整手段でエラー修整された係数データ
を周波数逆変換して画素データを復号すると共に、前記
画素データを記録時の符号化ブロックに再配置すること
によりデジタルビデオ信号を生成する逆直交変換及び再
配置手段とを有し、前記エラー修整制御手段は更に、オ
ーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同一
垂直周波数を持つ係数データにおいて、エラー係数が複
数個存在し、その全てが所定の次数より高次に存在する
場合は、前記エラー係数を零に置換する零エラー修整信
号を出力し、オーバーラップ関係にある２つの符号化ブ
ロック内の同一垂直周波数を持つ係数データにおいて、
エラー係数が複数個存在し、前記所定の次数より低次に
１つだけエラー係数が存在する場合は、隣接する符号化
ブロックの係数データの相関を利用して誤り修整を指示
するオーバーラップ相 関エラー修整信号を出力し、各符
号化ブロック毎に前記所定の次数より低次に２つ以上の
エラー係数が存在し、かつ各符号化ブロック毎に同一垂
直周波数を持つ係数データにおいて、前記所定の次数よ
りも低次側にエラー係数が存在する場合は、符号化ブロ
ック内の全ての係数データに対して前フレーム又は前フ
ィールドの係数データで置換する３次元エラー修整信号
を出力し、各符号化ブロック毎に前記所定の次数よりも
低次にエラー係数が存在しない場合は、当該符号化ブロ
ックに対しては前記エラー係数を零に置換する零エラー
修整信号を出力し、前記エラー修整手段は、前記エラー
修整制御手段がオーバーラップ相関エラー修整信号を出
力した場合には、オーバラップ関係にある２つの符号化
ブロック内の同一垂直周波数を持つ係数データ中におい
て、複数個存在するエラー係数中の最も低域の水平周波
数に相当するエラー係数を、画面上で水平方向にオーバ
ーラップしている画素相関を用いて修整すると共に、残
りのエラー係数を零として修整し、前記エラー修整制御
手段が零エラー修整信号を出力した場合には、オーバラ
ップ関係にある２つの符号化ブロック内の同一垂直周波
数を持つ係数データ中において、複数個存在するエラー
係数をすべて零として修整し、前記エラー修整制御手段
が３次元エラー修整信号を出力した場合には、符号化ブ
ロック内の全ての係数データを、画面上で同一領域を構
成する１フィールド又は１フレーム前の該当符号化ブロ
ック内の係数データに置き換えて修整することを特徴と
する。
【０００６】また請求項２記載の発明では、入力デジタ
ルビデオ信号の複数の画素データを、垂直方向に少なく
とも１つの境界画素を共有するように互いに隣接する前
記画素データをオーバーラップさせた２次元の符号化ブ
ロックとして分割し、各符号化ブロックの各画素データ
に２次元の周波数変換を行い生成した各周波数の係数デ
ータに対して符号化ブロック内の少なくとも垂直低域成
分に相当する周波数領域において同一の水平周波数成分
を持たない複数の係数グループに分割して得られた同一
符号化ブロック内の各係数グループを、記録媒体上の離
れた領域に分散配置すると共に、誤り訂正符号を付加し
記録媒体に記録した記録データを再生する画像再生装置
であって、前記記録媒体から前記記録データを再生し、
各係数グループの係数データを復号すると共に、前記係
数データのエラーの有無を検出する再生処理復号化手段
と、前記再生処理復号化手段により復号された係数デー
タを記録時の符号化ブロックに統合するデシャフリング
手段と、前記再生処理復号化手段により前記係数データ
のエラーが検出されたとき、符号化ブロック内のエラー
発生数及びエラーの生じた２次元周波数の次数に基づい
てエラー修整制御信号を出力するエラー修整制御手段
と、エラーが検出された符号化ブロックに対し、前記エ
ラー修整制御手段のエラー修整制御信号よって選択され
たエラー修整方法により前記係数データのエラーを修整
するエラー修整手段と、前記エラー修整手段でエラー修
整された係数データを周波数逆変換して画素データを復
号すると共に、前記画素データを記録時の符号化ブロッ
クに再配置することによりデジタルビデオ信号を生成す
る逆直交変換及び再配置手段とを有し、前記エラー修整
制御手段は更に、オーバーラップ関係にある２つの符号
化ブロック内の同一水平周波数を持つ係数データにおい
て、エラー係数が複数個存在し、その全てが所定の次数
より高次に存在する場合は、前記エラー係数を零に置換
する零エラー修整信号を出力し、オーバーラップ関係に
ある２つの符号化ブロック内の同一水平周波数を持つ係
数データにおいて、エラー係数が複数個存在し、前記所
定の次数より低次に１つだけエラー係数が存在する場合
は、隣接する符号化ブロックの係数データの相関を利用
して誤り修整を指示するオーバーラップ相関エラー修整
信号を出力し、各符号化ブロック毎に前記所定の次数よ
り低次に２つ以上のエラー係数 が存在し、かつ各符号化
ブロック毎に同一水平周波数を持つ係数データにおい
て、前記所定の次数よりも低次側にエラー係数が存在す
る場合は、符号化ブロック内の全ての係数データに対し
て前フレーム又は前フィールドの係数データで置換する
３次元エラー修整信号を出力し、各符号化ブロック毎に
前記所定の次数よりも低次にエラー係数が存在しない場
合は、当該符号化ブロックに対しては前記エラー係数を
零に置換する零エラー修整信号を出力し、前記エラー修
整手段は、前記エラー修整制御手段がオーバーラップ相
関エラー修整信号を出力した場合には、オーバラップ関
係にある２つの符号化ブロック内の同一水平周波数を持
つ係数データ中において、複数個存在するエラー係数中
の最も低域の垂直周波数に相当するエラー係数を、画面
上で垂直方向にオーバーラップしている画素相関を用い
て修整すると共に、残りのエラー係数を零として修整
し、前記エラー修整制御手段が零エラー修整信号を出力
した場合には、オーバラップ関係にある２つの符号化ブ
ロック内の同一水平周波数を持つ係数データ中におい
て、複数個存在するエラー係数をすべて零として修整
し、前記エラー修整制御手段が３次元エラー修整信号を
出力した場合には、符号化ブロック内の全ての係数デー
タを、画面上で同一領域を構成する１フィールド又は１
フレーム前の該当符号化ブロック内の係数データに置き
換えて修整することを特徴とする。
【０００７】また請求項３記載の発明では、前記エラー
修整制御手段は、水平周波数における所定の次数を、垂
直周波数の次数に応じて変化させるものであることを特
徴とする。
【０００８】また請求項４記載の発明では、前記エラー
修整制御手段は、垂直周波数における所定の次数を、水
平周波数の次数に応じて変化させるものであることを特
徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】このような構成によれば、記録時にデジタ
ルビデオ信号を符号化ブロックに分割する際に、画面上
で隣接する符号化ブロックがお互いにその境界画素を共
有するようオーバーラップさせて分割する。そして各符
号化ブロック毎に周波数変換して求められた係数データ
を、符号化ブロック内で記録媒体上の離れた領域に記録
する。また再生時にエラーが検出されると、その発生状
況によりエラー修整方法を変えるようにしている。エラ
ー修整制御手段によって選択されたエラー修整方法に基
づいて、係数データのエラー修整を行う。
【００１３】こうすると、エラーが発生した場合にデジ
タルビデオ信号の持つ統計的性質を利用してエラー修整
方法を選択することが可能となり、記録再生時のエラー
レートの高い状況や、記録ヘッド又は再生ヘッドの一時
的破損等のような場合でも、安定た再生画像を得ること
ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態におけ
る画像符号化記録再生装置について、図面を参照しなが
ら説明する。図１は本実施形態の画像符号化記録再生装
置の全体構成を示すブロック図である。本図においてデ
ジタルビデオ信号は入力端子１を介してオーバーラップ
ブロック化回路２に入力される。オーバーラップブロッ
ク化回路２は画面上で隣接する２つの符号化ブロックが
互いに境界画素を共有するよう、オーバーラップしてＮ
×Ｍの符号化ブロックに分割する回路である。ＤＣＴ変
換回路３はオーバーラップブロック化回路２から出力さ
れるＮ×Ｍの符号化ブロックの画素データに対してディ
スクリート・コサイン変換を行い、２次元の周波数領域
における係数データを生成する直交変換手段である。
【００１５】シャフリングメモリ４はＤＣＴ変換回路３
の係数データを入力し、係数データを当該符号化ブロッ
ク内で少なくとも水平低域成分の周波数領域において
は、同一の垂直周波数成分を持たない複数の係数グルー
プに分割して一時記憶する回路である。可変長符号化回
路５はシャフリングメモリ４から出力された各係数グル
ープの係数データを可変長符号化する回路である。記録
処理回路６は、可変長符号化回路５の符号を入力し、少
なくとも同一符号化ブロック内の係数グループを、記録
媒体８上の離れたトラックと領域に分散して記録できる
よう、データの配列を変更すると共に、誤り訂正符号の
付加を行い、記録符号に変換して記録ヘッド７に出力す
る回路である。
【００１６】記録媒体８はデジタルデータを記録及び再
生するための磁気テープとする。回転シリンダ１０はこ
の磁気テープをヘリカル状に走査するもので、回転シリ
ンダ１０に記録ヘッド７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、再生
ヘッド９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄとが取り付けられてい
る。図１に示すように記録ヘッド７ａ，７ｂは夫々隣接
するトラックを走査するヘッドである。これと１８０度
対向する位置に取り付けられた記録ヘッド７ｃ，７ｄ
は、引き続き隣接する夫々のトラックを走査する記録ヘ
ッドである。再生ヘッド９ａ，９ｂ及び再生ヘッド９
ｃ，９ｄは記録ヘッド７と相対的に同一トラックを走査
するために設けられたヘッドである。
【００１７】再生処理回路１１は、再生ヘッド９ａ，９
ｂ，９ｃ，９ｄからの読み出し信号を復調し、記録符号
から原符号に変換すると共に、符号誤りが検出されれ
ば、誤り訂正エラーフラグを付加する回路である。可変
長復号化回路１２は、再生処理回路１１で復調された可
変長符号を係数データに変換すると共に、係数データに
誤りがあれば、復号エラーフラグを付加する回路であ
る。ここで再生処理回路１１と可変長復号化回路１２と
は、記録媒体８の記録データを再生し、係数グループの
係数データを復号すると共に、係数データのエラーの有
無を検出する再生処理復号化手段の機能を達成してい
る。デシャフリングメモリ１３は可変長復号化回路１２
で復号された係数データを記録時の符号化ブロックに統
合し、そのデータを一時保持する回路である。
【００１８】エラー修整制御回路１４は、エラーが検出
された符号化ブロック内のエラー発生状況に応じて、エ
ラー修整制御信号をエラー修整回路１５に出力する回路
である。エラー修整回路１５はエラーが検出された符号
化ブロックを、エラー修整制御信号よって選択されたエ
ラー修整方法により、係数データのエラーを修整する回
路である。フィールドメモリ１６はエラー修整回路１５
で修整されたブロック単位の係数データをフィールド単
位で記憶するメモリであり、１フィールド前の係数デー
タを必要に応じてエラー修整回路１５にフィードバック
する。
【００１９】逆ＤＣＴ変換回路１７はＤＣＴ変換回路３
での変換処理と逆の変換を行い、各ブロックの輝度デー
タ及び色相データを含む画素データを出力する回路であ
る。オーバーラップブロック分解回路１８は符号化ブロ
ック単位に分割された画素データを記録時に入力された
形式のデジタルビデオ信号に戻す回路であり、ビデオ信
号は出力端子１９から出力される。ここで逆ＤＣＴ変換
回路１７とオーバーラップブロック分解回路１８とは、
再生された係数データを周波数逆変換して画素データを
復号すると共に、これらの画素データを記録時の符号化
ブロックに再配置する逆直交変換及び再配置手段の機能
を達成している。
【００２０】以上のように構成された画像符号化記録再
生装置について、再生ヘッドを含む回転シリンダ１０、
再生処理回路１１〜オーバラップブロック分解回路１８
までを画像再生装置という。図２〜図５を用いて画像符
号化記録再生装置の動作を説明する。本実施形態では説
明を判り易くするため、符号化ブロックとして４×４の
画素を考え、入力するデジタルビデオ信号をフィールド
単位に圧縮符号化し、回転シリンダに１８０度対向して
備え付けられた２チャンネルの記録ヘッドを用いて６本
のトラックにデータを記録する場合を例にとって説明す
る。
【００２１】図１の入力端子１にデジタルビデオ信号を
供給すると、オーバーラップブロック化回路２は図２に
示すように、画面上で隣接する２つの４×４の符号化ブ
ロックを、互いにその境界線上にある各画素を共有する
ように区切り、オーバーラップした４×４の符号化ブロ
ックに分割する。次にＤＣＴ変換回路３は符号化ブロッ
ク毎に画素データを周波数変換し、２次元の係数データ
を生成する。そしてこれらの係数データをシャフリング
メモリ４に蓄積する。
【００２２】可変長符号化回路５は予め定められたシャ
フリングルールに従ってシャフリングメモリ４から出力
された係数データを可変長符号化する。記録処理回路６
は可変長符号化された係数データに誤り訂正符号を付加
して記録変調を施した後、記録アンプを通じて２チャン
ネルの記録ヘッド７に供給する。各記録ヘッド７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄは入力された係数データを記録媒体８上
に記録する。図３に示すように記録媒体８上のトラック
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に記録ヘッド７ａ、７ｂ、及び
７ｃ、７ｄによりデータを交互に記録する。記録ヘッド
７がトラックＴ１からＴ６を走査し、入力した１フィー
ルドのデジタルビデオ信号を記録媒体８上に記録する。
【００２３】次にシャフリングメモリ４におけるシャフ
リングルールについて図４を用いて説明する。図４
（ａ）はオーバラップすべき符号化ブロックを示し、
（ａ00，ａ01，ａ02，ａ03）〜（ａ30，ａ31，ａ32，ａ
33）のブロックと、（ｂ00，ｂ01，ｂ02，ｂ03）〜（ｂ
30，ｂ31，ｂ32，ｂ33）のブロックとを示している。そ
して（ａ03，ａ13，ａ23，ａ33）の列と（ｂ01，ｂ10，
ｂ20，ｂ30）の列とが重複画素である。これらの画素デ
ータをＤＣＴ変換すると図４（ｂ）のようになる。
【００２４】図４（ｂ）に示す係数データにおいて、例
えばＡ00は水平周波数及び垂直周波数の次数が共に０の
係数データであり、これは画像のＤＣ成分を表す。例え
ばＡ03は水平周波数の次数が３で、垂直周波数の次数が
０の係数データである。Ａ30は水平周波数の次数が０
で、垂直周波数の次数が３の係数データを表している。
ここでのシャフリングルールとは図４（ｃ）に示すよう
に、符号化ブロック内の係数データを、水平周波数の次
数が最低域０にあり、且つ同一の垂直周波数成分を含ま
ない４個の係数データ（Ａ00，Ａ10，Ａ20，Ａ30）から
成るグループＧA0と、水平周波数の次数が１の係数デー
タを含むグループＧA1と、水平周波数の次数が２と３の
８個の係数データを含むグループＧA2の計３個のグルー
プに分割する。隣の符号化ブロックについても同様に、
グループＧB0、ＧB1、ＧB2に分割する。
【００２５】こうして少なくともオーバーラップした２
個の符号化ブロック内の６個のグループＧA0、ＧA1、Ｇ
A2、ＧB0、ＧB1、ＧB2が、図５に示すように記録媒体８
上の離れたトラック及び領域に記録されるようにシャフ
リングする。さらに図５に示すように同一の記録ヘッド
が同一の符号化ブロック内の同一の水平周波数成分を示
す係数グループを記録しないようにすると共に、同一の
記録ヘッドが水平周波数成分で低域部に相当する係数グ
ループＧA0、ＧB0と係数グループＧA1、ＧB1を同時に記
録しないようにシャフリングする。
【００２６】次に、上記のような記録処理によって記録
された係数データを再生処理する再生動作について説明
する。再生ヘッド９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは記録媒体８
から記録ヘッド７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが夫々記録した
信号を再生し、その再生出力を再生処理回路１１に供給
する。再生処理回路１１はこの再生出力を復調し、誤り
訂正を行なった後、可変長符号化された係数データと誤
り訂正の結果を示す誤り訂正エラーフラグとを可変長復
号化回路１２に供給する。可変長復号化回路１２は可変
長符号化された係数データを可変長復号し、復号した係
数データと共に、正しく可変長復号されたか否かを示す
復号エラーフラグをデシャフリングメモリ１３に出力す
る。
【００２７】この復号エラーフラグは、再生処理回路１
１の出力する誤り訂正エラーフラグで示されるエラー発
生点以降のリフレッシュコード等によって可変長復号を
リフレッシュされるまでの区間に渡って出力される。即
ち、その区間に復号されるべき係数データに対し復号エ
ラーフラグが出力されたり、または所定個数の係数デー
タが復号されるべき区間において、特定個数の復号が正
しく行われない場合に、復号エラーフラグが出力され
る。
【００２８】エラー修整制御回路１４は、デシャフリン
グメモリ１３から、画面上で同一領域を構成する符号化
ブロック単位の係数データと、前記各係数データに対応
する復号エラーフラグを読み出し、エラー修整方法を示
すエラー修整制御信号をエラー修整回路１５に出力す
る。エラー修整回路１５はエラー修整制御信号に従って
エラー係数の存在する符号化ブロックを、入力されたオ
ーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の係数
データ、又はフィールドメモリ１６に蓄積されている１
フィールド前の画面上で同一領域にある符号化ブロック
内の係数データのいずれかを用いてエラー修整する。そ
してエラー修整した係数データを逆ＤＣＴ変換回路１７
に出力すると共に、フィールドメモリ１６に蓄積されて
いる画面上で同一領域を示すメモリ空間の内容を更新す
る。
【００２９】エラー修整が行なわれた係数データは、逆
ＤＣＴ変換回路１７で画素データに変換され、オーバー
ラップブロック分解回路１８に供給される。オーバーラ
ップブロック分解回路１８は符号化ブロック単位に分割
された画素データを、記録時に入力端子１を介して入力
された形式のデジタルビデオ信号に戻し、出力端子１９
にその信号を出力する。
【００３０】ここでエラー修整制御回路１４とエラー修
整回路１５の動作についてより具体的に説明する。図４
に示すようにオーバーラップ関係にある２つの符号化ブ
ロックは画面上で共通の画素を含んでおり、その強い画
素相関を用いることにより誤り修整が可能である。オー
バーラップ画素相関は次の（１）式となる。
【数１】
【００３１】またＤＣＴの変換基底を行列Ｄで表し、
（１）式の両辺の画素データを係数データで表すと、次
の（２）式、（３）式が得られる。
【数２】
【数３】
【００３２】（２）、（３）式を（１）式に代入する
と、次の（４）式が得られる。
【数４】 但し行列ＤはＤＣＴの変換基底であるが、次の（５）式
の形式で表現する。
【数５】
【００３３】ここで得られた（４）式は、オーバーラッ
プ関係にある２つの符号化ブロック内で同一の垂直周波
数を持つ８個の係数データ、例えば（Ａm0，Ａm1，
Ａm2，Ａm3）と（Ｂm0，Ｂm1，Ｂm2，Ｂm3）とは互いに
１次従属であることを表している。このことは８個の係
数データ中１個の係数が誤り（以下、エラー係数とい
う）、１つの正しい係数データが消失しても、残りの７
個の係数データを用いて消失したエラー係数を復元する
ことが可能であることを示している。
【００３４】しかしながら、発生するエラー係数の数は
記録再生時の状況により左右され、８個の係数データ中
にエラー係数が１個だけ存在する場合のみとは限らな
い。そこで、エラー修整制御回路１４において、同一垂
直周波数を持つ８個の係数データ毎に、エラー係数の発
生状況を以下に示す判定条件によって分析し、その結果
をエラー修整制御信号としてエラー修整回路１５に出力
する。ここで判定に用いる予め定められた次数は２とす
る。
【００３５】(a) ；オーバーラップ関係にある２つの符
号化ブロックにおいて、同一垂直周波数成分を持つ８個
の係数データ中に存在し、且つエラー係数の水平周波数
の次数が全て２以上の場合、この８個の係数データ中の
エラー係数に対して零エラー修整信号を出力する。 (b) ；オーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック
において、同一垂直周波数成分を持つ８個の係数データ
中に存在し、且つエラー係数の中で水平周波数の次数が
２未満であるエラー係数が１個の場合、それ以外のエラ
ー係数を零にエラー修整する。そして次数が２未満であ
るエラー係数をオーバーラップ画素相関を用いてエラー
修整する。こうした指示をオーバーラップ相関エラー修
整信号として出力する。 (c) ；上記(a) 、(b) 以外で、即ち同一垂直周波数成分
を持つ８個の係数データ中に、水平周波数の次数が２未
満のエラー係数が複数個ある場合、その複数個のエラー
係数がオーバーラップ関係にある符号化ブロックのどち
ら側にあるかを判定する。そして次数が２未満のエラー
係数を含む符号化ブロックに対しては、符号化ブロック
内の全ての係数データを同一領域で含む画面上であっ
て、１フィールド前の符号化ブロック内の係数データに
置き換えてエラー修整することを指示する３次元エラー
修整信号を出力する。また次数が２未満のエラー係数が
オーバーラップ関係にある符号化ブロックの片方のみに
存在し、水平周波数の次数が２未満のエラー係数を含ま
ない符号化ブロックに対しては、零エラー修整信号を出
力する。
【００３６】エラー修整回路１５は、入力されたエラー
修整制御信号に応じ、以下のようなエラー修整を行う。 (1) ；エラー修整制御信号としてオーバーラップ相関エ
ラー修整信号が入力された場合、オーバーラップ関係に
ある２つの符号化ブロック内において、同一垂直周波数
を持つ係数データ中のエラー係数のうち、最も水平周波
数が低次に相当するエラー係数をオーバーラップ境界画
素の画素相関を用いてエラー修整を行い、残りのエラー
係数を零にエラー修整する。
【００３７】(2) ；エラー修整制御信号として零エラー
修整信号が入力された場合、オーバーラップ関係にある
２つの符号化ブロック内、同一垂直周波数を持つ係数デ
ータに含まれる全てのエラー係数を零としてエラー修整
を行う。
【００３８】(3) ；エラー修整制御信号として３次元エ
ラー修整信号が入力された場合、符号化ブロック内の全
ての係数データを、画面上で同一領域で１フィールド前
の符号化ブロック内の係数データに置き換えてエラー修
整を行う。
【００３９】以上のように本実施形態によれば、デジタ
ルビデオ信号を符号化ブロックに分割する際、画面上で
隣接する符号化ブロックがお互いにその境界の１画素を
共有するようにオーバーラップさせて符号化ブロックに
分割する。そしてオーバーラップ関係にある２つの符号
化ブロック内の係数データを、複数の係数グループＧご
とに記録媒体８上の離れた領域に記録する。こうする
と、例えば符号化ブロックＡの係数グループＧA0の記録
されている領域が、ドロップアウト等の原因により正し
く再生されなくても、他の係数グループを用い、（４）
式をエラー係数に対して展開することによりエラー修整
が可能となる。
【００４０】また図５に示すように記録時に同一の記録
トラックに対して、オーバーラップ関係にある２つの符
号化ブロック内の複数の記録グループを同時に記録して
いない。このためデジタルビデオ信号の編集操作におい
て、ＩＮ点又はＯＵＴ点でトラックやせ等が発生して
も、エラーにより消失する係数グループＧは１つだけで
ある。従って高精度なエラー修整が可能である。
【００４１】さらに本実施形態の記録方法では、オーバ
ーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の水平低域
に相当する係数データを含む係数グループＧを同一の記
録ヘッド７が同時に記録しないようしている。更に２つ
の符号化ブロック内の同一の水平周波数に相当する係数
データを含む係数グループＧを同一の記録ヘッド７が同
時に記録しないようにしている。このため１個の記録ヘ
ッド又は再生ヘッドの破損等の原因によりエラーとなっ
て消失する係数グループは、オーバーラップ関係にある
２つの符号化ブロック内における低域成分と高域成分の
組み合わせとなる。
【００４２】この結果、符号化ブロック内の画像の重要
な特徴的性質を示す低域成分を同時に複数個消失するこ
とを極力防ぐことができ、エラー修整制御回路１４にお
いて実質的に３次元エラー修整信号はほとんど出力され
ないことになる。そして同一フィールド上に時間の異な
る符号化ブロックが混在し、特にデジタルビデオ信号内
で動きのある領域で不自然さが発生するフィールド間エ
ラー修整を極力避けることができる。
【００４３】また、デジタルビデオ信号は、その周波数
の低域成分がそのデジタルビデオ信号の持つ特徴的な性
質を示し、かつデジタルビデオ信号に含まれる情報量の
大部分を占めている。これに対して、周波数の高域成分
はデジタルビデオ信号の精細情報を示し、そのレベルは
微少振幅であるという統計的な性質を持っている。この
ためエラー修整制御回路１４において水平周波数の次数
が２未満の低域成分と、２以上の高域成分に含まれるエ
ラー係数の個数を調べることにより、再生時に符号化ブ
ロックがエラーによって失った情報量を、画像を観る人
の視覚に対応して分析することができる。その結果、オ
ーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同一
の垂直周波数を持つ８個の係数データ中に、複数個のエ
ラー係数が発生した場合でも、十分なエラー修整をした
画質を獲得できる。
【００４４】例えば、記録再生時に符号化ブロックＡ内
の係数グループＧA2の領域がエラーとなった場合、この
エラー係数の発生状況からエラー修整制御回路１４は零
エラー修整信号を出力するが、これらのエラー係数は本
来微少振幅である可能性が高く、エラー係数全てを零に
エラー修整することにより、十分なエラー修整をした画
質を獲得できる。
【００４５】記録ヘッド７又は再生ヘッド９が破損し、
係数グループＧX0と係数グループＧx2に含まれる係数デ
ータがエラーとなった場合は、エラー修整制御回路１４
はオーバーラップ相関エラー修整信号を出力するが、微
少振幅である高域成分のグループＧx2に含まれるエラー
係数を零としてエラー修整した後でも、本来大振幅であ
る低域成分のグループＧX0に含まれるエラー係数に対し
大きな誤差を生じることなく（４）式を展開することが
できる。従ってグループＧX0に含まれるエラー係数をエ
ラー修整でき、十分なエラー修整画質を獲得できる。
【００４６】また、本実施形態において水平高域成分を
示す次数が垂直周波数によらず一定であるとして説明し
たが、これを垂直周波数により変化させると、尚効果が
ある。例えば係数データは高域成分ほど微少振幅になる
性質を考慮し、垂直周波数が高くなるにつれ水平高域成
分を示す次数を小さくする。この結果視覚的な重要性が
低い垂直周波数の高い領域において、３次元エラー修整
信号は発生しにくくなり、デジタルビデオ信号内の動き
のある領域におけるエラー修整画質をより向上させるこ
とができる。
【００４７】なお、本実施形態において画面上で水平方
向にオーバーラップした符号化ブロック内の係数データ
を、同一垂直周波数成分を持たない係数データ毎にグル
ープ分割し、グループ単位にエラー修整を行った。これ
に対し、これを画面上で垂直方向にオーバーラップした
符号化ブロック内の係数データを、同一の垂直周波数成
分を持たない係数データ毎にグループ分割し、前記グル
ープ単位でエラー修整を行っても、同等のエラー修整が
できることはいうまでもない。また本実施形態で用いた
符号化ブロックのサイズ、フィールド内圧縮符号化、３
個の記録ヘッドによる１フィールド当たり６本のトラッ
ク記録は、夫々本実施形態における一例であり、これら
に制限されるものではない。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、画素デ
ータの係数データにエラーが発生した場合、そのエラー
発生状況に応じたエラー修整方法を適応的に変えること
ができる。このため各符号化ブロックにおいて、視覚上
目立ち易い低域成分の係数データを、他の高域成分の係
数データと組み合わせて誤り訂正することにより、低域
成分の係数データのエラー修整能力を優先的に高くでき
る効果が生じ、再生画像の安定性を高めることができ、
その実用的効果は大きい。
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における画像符号化記録装
置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるオーバーラップブロック分
割を示す概念図である。
【図３】本実施形態における記録ヘッドの記録媒体上に
おける記録領域を示す概念図である。
【図４】本実施形態における符号化ブロックの係数デー
タと係数グループの関係を表す説明図である。
【図５】記録媒体上に記録される係数グループの記録位
置を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 入力端子 ２ オーバーラップブロック化回路 ３ ＤＣＴ変換回路 ４ シャフリングメモリ ５ 可変長符号化回路 ６ 記録処理回路 ７ａ〜７ｄ 記録ヘッド ８ 記録媒体 ９ａ〜９ｄ 再生ヘッド １０ 回転シリンダ １１ 再生処理回路 １２ 可変長復号化回路 １３ デシャフリングメモリ １４ エラー修整制御回路 １５ エラー修整回路 １６ フィールドメモリ １７ 逆ＤＣＴ変換回路 １８ オーバーラップブロック分解回路 １９ 出力端子 Ｔ１，Ｔ２・・・ トラック
───────────────────────────────────────────────────── 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 20/12,20/18 H03M 7/30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力デジタルビデオ信号の複数の画素デ
    ータを、水平方向に少なくとも１つの境界画素を共有す
    るように互いに隣接する前記画素データをオーバーラッ
    プさせた２次元の符号化ブロックとして分割し、各符号
    化ブロックの各画素データに２次元の周波数変換を行い
    生成した各周波数の係数データに対して符号化ブロック
    内の少なくとも水平低域成分に相当する周波数領域にお
    いて同一の垂直周波数成分を持たない複数の係数グルー
    プに分割して得られた同一符号化ブロック内の各係数グ
    ループを、記録媒体上の離れた領域に分散配置すると共
    に、誤り訂正符号を付加し記録媒体に記録した記録デー
    タを再生する画像再生装置であって、 前記記録媒体から前記記録データを再生し、各係数グル
    ープの係数データを復号すると共に、前記係数データの
    エラーの有無を検出する再生処理復号化手段と、 前記再生処理復号化手段により復号された係数データを
    記録時の符号化ブロックに統合するデシャフリング手段
    と、 前記再生処理復号化手段により前記係数データのエラー
    が検出されたとき、符号化ブロック内のエラー発生数及
    びエラーの生じた２次元周波数の次数に基づいてエラー
    修整制御信号を出力するエラー修整制御手段と、 エラーが検出された符号化ブロックに対し、前記エラー
    修整制御手段のエラー修整制御信号よって選択されたエ
    ラー修整方法により前記係数データのエラーを修整する
    エラー修整手段と、 前記エラー修整手段でエラー修整された係数データを周
    波数逆変換して画素データを復号すると共に、前記画素
    データを記録時の符号化ブロックに再配置することによ
    りデジタルビデオ信号を生成する逆直交変換及び再配置
    手段とを有し、前記エラー修整制御手段は更に、 オーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同
    一垂直周波数を持つ係数データにおいて、エラー係数が
    複数個存在し、その全てが所定の次数より高次に存在す
    る場合は、前記エラー係数を零に置換する零エラー修整
    信号を出力し、 オーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同
    一垂直周波数を持つ係 数データにおいて、エラー係数が
    複数個存在し、前記所定の次数より低次に１つだけエラ
    ー係数が存在する場合は、隣接する符号化ブロックの係
    数データの相関を利用して誤り修整を指示するオーバー
    ラップ相関エラー修整信号を出力し、 各符号化ブロック毎に前記所定の次数より低次に２つ以
    上のエラー係数が存在し、かつ各符号化ブロック毎に同
    一垂直周波数を持つ係数データにおいて、前記所定の次
    数よりも低次側にエラー係数が存在する場合は、符号化
    ブロック内の全ての係数データに対して前フレーム又は
    前フィールドの係数データで置換する３次元エラー修整
    信号を出力し、 各符号化ブロック毎に前記所定の次数よりも低次にエラ
    ー係数が存在しない場合は、当該符号化ブロックに対し
    ては前記エラー係数を零に置換する零エラー修整信号を
    出力し、 前記エラー修整手段は、 前記エラー修整制御手段がオーバーラップ相関エラー修
    整信号を出力した場合には、オーバラップ関係にある２
    つの符号化ブロック内の同一垂直周波数を持つ係数デー
    タ中において、複数個存在するエラー係数中の最も低域
    の水平周波数に相当するエラー係数を、画面上で水平方
    向にオーバーラップしている画素相関を用いて修整する
    と共に、残りのエラー係数を零として修整し、 前記エラー修整制御手段が零エラー修整信号を出力した
    場合には、オーバラップ関係にある２つの符号化ブロッ
    ク内の同一垂直周波数を持つ係数データ中において、複
    数個存在するエラー係数をすべて零として修整し、 前記エラー修整制御手段が３次元エラー修整信号を出力
    した場合には、符号化ブロック内の全ての係数データ
    を、画面上で同一領域を構成する１フィールド又は１フ
    レーム前の該当符号化ブロック内の係数データに置き換
    えて修整することを特徴とする画像再生装置 。
  2. 【請求項２】 入力デジタルビデオ信号の複数の画素デ
    ータを、垂直方向に少なくとも１つの境界画素を共有す
    るように互いに隣接する前記画素データをオーバーラッ
    プさせた２次元の符号化ブロックとして分割し、各符号
    化ブロックの各画素データに２次元の周波数変換を行い
    生成した各周波数の係数データに対して符号化ブロック
    内の少なくとも垂直低域成分に相当する周波数領域にお
    いて同一 の水平周波数成分を持たない複数の係数グルー
    プに分割して得られた同一符号化ブロック内の各係数グ
    ループを、記録媒体上の離れた領域に分散配置すると共
    に、誤り訂正符号を付加し記録媒体に記録した記録デー
    タを再生する画像再生装置であって、 前記記録媒体から前記記録データを再生し、各係数グル
    ープの係数データを復号すると共に、前記係数データの
    エラーの有無を検出する再生処理復号化手段と、 前記再生処理復号化手段により復号された係数データを
    記録時の符号化ブロックに統合するデシャフリング手段
    と、 前記再生処理復号化手段により前記係数データのエラー
    が検出されたとき、符号化ブロック内のエラー発生数及
    びエラーの生じた２次元周波数の次数に基づいてエラー
    修整制御信号を出力するエラー修整制御手段と、 エラーが検出された符号化ブロックに対し、前記エラー
    修整制御手段のエラー修整制御信号よって選択されたエ
    ラー修整方法により前記係数データのエラーを修整する
    エラー修整手段と、 前記エラー修整手段でエラー修整された係数データを周
    波数逆変換して画素データを復号すると共に、前記画素
    データを記録時の符号化ブロックに再配置することによ
    りデジタルビデオ信号を生成する逆直交変換及び再配置
    手段とを有し、前記エラー修整制御手段は更に、 オーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同
    一水平周波数を持つ係数データにおいて、エラー係数が
    複数個存在し、その全てが所定の次数より高次に存在す
    る場合は、前記エラー係数を零に置換する零エラー修整
    信号を出力し、 オーバーラップ関係にある２つの符号化ブロック内の同
    一水平周波数を持つ係数データにおいて、エラー係数が
    複数個存在し、前記所定の次数より低次に１つだけエラ
    ー係数が存在する場合は、隣接する符号化ブロックの係
    数データの相関を利用して誤り修整を指示するオーバー
    ラップ相関エラー修整信号を出力し、 各符号化ブロック毎に前記所定の次数より低次に２つ以
    上のエラー係数が存在し、かつ各符号化ブロック毎に同
    一水平周波数を持つ係数データにおいて、前記所定の次
    数よりも低次側にエラー係数が存在する場合は、符号化
    ブロック内の全 ての係数データに対して前フレーム又は
    前フィールドの係数データで置換する３次元エラー修整
    信号を出力し、 各符号化ブロック毎に前記所定の次数よりも低次にエラ
    ー係数が存在しない場合は、当該符号化ブロックに対し
    ては前記エラー係数を零に置換する零エラー修整信号を
    出力し、 前記エラー修整手段は、 前記エラー修整制御手段がオーバーラップ相関エラー修
    整信号を出力した場合には、オーバラップ関係にある２
    つの符号化ブロック内の同一水平周波数を持つ係数デー
    タ中において、複数個存在するエラー係数中の最も低域
    の垂直周波数に相当するエラー係数を、画面上で垂直方
    向にオーバーラップしている画素相関を用いて修整する
    と共に、残りのエラー係数を零として修整し、 前記エラー修整制御手段が零エラー修整信号を出力した
    場合には、オーバラップ関係にある２つの符号化ブロッ
    ク内の同一水平周波数を持つ係数データ中において、複
    数個存在するエラー係数をすべて零として修整し、 前記エラー修整制御手段が３次元エラー修整信号を出力
    した場合には、符号化ブロック内の全ての係数データ
    を、画面上で同一領域を構成する１フィールド又は１フ
    レーム前の該当符号化ブロック内の係数データに置き換
    えて修整することを特徴とする画像再生装置。
  3. 【請求項３】 前記エラー修整制御手段は、 水平周波数における所定の次数を、垂直周波数の次数に
    応じて変化させるものであることを特徴とする請求項１
    記載の画像再生装置。
  4. 【請求項４】 前記エラー修整制御手段は、 垂直周波数における所定の次数を、水平周波数の次数に
    応じて変化させるものであることを特徴とする請求項２
    記載の画像再生装置。
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