JP3334140B2 - Digital video signal recording apparatus, reproducing apparatus and recording method - Google Patents

Digital video signal recording apparatus, reproducing apparatus and recording method

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JP3334140B2
JP3334140B2 JP22955191A JP22955191A JP3334140B2 JP 3334140 B2 JP3334140 B2 JP 3334140B2 JP 22955191 A JP22955191 A JP 22955191A JP 22955191 A JP22955191 A JP 22955191A JP 3334140 B2 JP3334140 B2 JP 3334140B2
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digital video
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秀雄 中屋
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルビデオ信
号を圧縮符号化により圧縮してから磁気テープに記録
し、また、磁気テープから圧縮信号を再生する記録装
、再生装置及び記録方法に関し、特に、可変速再生時
の画質を向上するようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for compressing a digital video signal by compression coding and recording the digital video signal on a magnetic tape
In addition, the present invention relates to a recording apparatus , a reproducing apparatus, and a recording method for reproducing a compressed signal from a magnetic tape , and particularly to improving the image quality during variable speed reproduction.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カラービデオ信号をディジタル化
して磁気テープ等の記録媒体に記録するディジタルVT
Rとしては、放送局用のD1フォーマットのコンポーネ
ント形のディジタルVTRおよびD2フォーマットのコ
ンポジット形のディジタルVTRが実用化されている。
これらのディジタルVTRは、コンポーネント信号ある
いはコンポジット信号を圧縮することなしに磁気テープ
に記録していた。
2. Description of the Related Art Recently, a digital VT for digitizing a color video signal and recording it on a recording medium such as a magnetic tape.
As R, a D1 format component digital VTR and a D2 format composite digital VTR for broadcasting stations have been put to practical use.
These digital VTRs record component signals or composite signals on magnetic tape without compression.

【0003】記録に必要なテープ量を減少させ、小形の
テープカセットを利用できるように、ディジタルビデオ
信号の情報量を高能率符号化によって圧縮することが考
えられている。高能率符号化の方式の一つとして、変換
符号化が知られている。変換符号化、例えば2次元のも
のは、画像データを例えば(8×8)画素の符号ブロッ
クに分割し、符号ブロック毎に直交変換するものであ
る。変換成分(係数と称する)は、直流成分から高周波
成分を含んでいる。一般的に、直流成分が大きく、高周
波成分が小さいので、各係数に適当なビット数を割り当
てることにより、全体としてビット数が低減される。最
近では、特にDCT(Discrete Cosine Transform)が注
目されている。
In order to reduce the amount of tape required for recording and to use a small-sized tape cassette, it has been considered to compress the information amount of a digital video signal by highly efficient encoding. Transform coding is known as one of the high-efficiency coding methods. Transform coding, for example, two-dimensional coding, divides image data into code blocks of (8 × 8) pixels, for example, and performs orthogonal transform for each code block. The conversion component (referred to as a coefficient) includes a DC component to a high-frequency component. Generally, since the DC component is large and the high-frequency component is small, the number of bits is reduced as a whole by allocating an appropriate number of bits to each coefficient. Recently, DCT (Discrete Cosine Transform) has been particularly noted.

【0004】圧縮符号化の他のものとして、本願出願人
は、特開昭61−144989号公報に記載されている
ような、2次元ブロック内に含まれる複数画素の最大値
及び最小値により規定されるダイナミックレンジを求
め、このダイナミックレンジに適応した符号化を行う高
能率符号化装置(ADRCと称される)を提案してい
る。
As another method of the compression encoding, the present applicant defines the maximum and minimum values of a plurality of pixels included in a two-dimensional block as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-144,891. A high-efficiency coding apparatus (referred to as ADRC) for determining a dynamic range to be performed and performing coding adapted to the dynamic range has been proposed.

【0005】変換符号化、ADRC等の高能率符号化と
ともに、記録/再生時に発生するバーストエラーの影響
を分散するために、シャフリング技術が通常用いられ
る。すなわち、高能率符号化で生成されたデータの位置
を元のものと異ならせるシャフリングがされてから、デ
ータが記録され、再生されたデータを元の位置に戻すデ
ィシャフリングがされてから高能率符号化の復号がなさ
れる。このシャフリングされるデータの大きさとして
は、従来では、画素(サンプル)あるいは符号ブロック
が採用されていた。
[0005] A shuffling technique is generally used in order to disperse the influence of a burst error that occurs during recording / reproducing as well as high-efficiency coding such as conversion coding and ADRC. In other words, after shuffling to make the position of the data generated by the high efficiency encoding different from the original position, the data is recorded, and after the data is reshuffled to return the reproduced data to the original position, high shuffling is performed. Decoding of efficiency coding is performed. Conventionally, pixels (samples) or code blocks have been adopted as the size of the shuffled data.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】VTRでは、記録時の
ものとテープ速度を異ならせる変速再生機能が必要とさ
れる。変速再生時では、回転ヘッドの走査位置が記録時
のものと異なるために、記録データを断片的にしか再生
できない。その結果、複数フレームに含まれる再生デー
タを用いて、1フレームの画像が復元される。上述のシ
ャフリングを採用するディジタルVTRでは、変速再生
時に磁気テープから断片的に再生されたデータは、ディ
シャフリングされてから復号される。従って、サンプル
単位でシャフリングしている場合には、隣接するサンプ
ルが違うフレームに含まれるものであることが多く、符
号ブロック単位でシャフリングしている場合には、隣接
する符号ブロックが違うフレームのブロックであること
が同様に発生する。これは、変速再生時の復元画像の質
の劣化をもたらし、特に、動きが速い画像の場合では、
判別しにくい画像しか得られない。
A VTR requires a variable speed reproduction function for making the tape speed different from that at the time of recording. At the time of variable speed reproduction, since the scanning position of the rotary head is different from that at the time of recording, the recorded data can be reproduced only in pieces. As a result, an image of one frame is restored using the reproduction data included in the plurality of frames. In a digital VTR employing the above-described shuffling, data reproduced fragmentarily from a magnetic tape during variable speed reproduction is deshuffled and then decoded. Therefore, when shuffling is performed in units of samples, adjacent samples are often included in different frames, and when shuffling is performed in units of code blocks, adjacent code blocks have different frames. Is similarly generated. This leads to a deterioration in the quality of the restored image at the time of variable-speed playback, especially in the case of an image with fast movement.
Only images that are difficult to distinguish can be obtained.

【0007】従って、この発明の目的は、シャフリング
処理を採用していても、変速再生時でも、復元画像の質
を向上できるディジタルビデオ信号の記録装置、再生装
置及び記録方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital video signal recording apparatus and a reproducing apparatus which can improve the quality of a restored image even when a shuffling process is employed or during variable speed reproduction.
And a recording method .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、入力ディジ
タルビデオ信号を複数の画素データからなるブロック単
位のデータに細分化し、ブロック毎に入力ディジタルビ
デオ信号を高能率符号化し、高能率符号化の出力データ
を回転ドラムに装着された複数の磁気ヘッドによって磁
気テープに記録するようにしたディジタルビデオ信号の
記録装置において、画素データを記憶する記憶回路と、
記憶回路から所望の画素データを読み出す読出回路とか
らなり、空間的に近接する複数のブロックで構成される
マクロブロック単位毎に、マクロブロック内の所定の位
置の画素データを読出回路で読み出すことによって、
クロブロックの単位でシャフリングを行う第1のシャフ
リング回路(4)と、第1のシャフリング回路(4)の
出力データが供給され、ブロック内の相関を利用して
ータ量を圧縮するための高能率符号化回路(5)と、
能率符号化回路(5)の出力データをマクロブロック内
サンプル単位でシャフリングする第2のシャフリング
回路(6)と、第2のシャフリング回路(6)の出力を
エラー訂正符号化する回路(7)と、からなるディジタ
ルビデオ信号の記録装置である。請求項2の発明は、磁
気テープから読み出されるブロック単位で高能率符号化
されたディジタルビデオ信号を復号化し、ブロック分解
することにより再生ディジタルビデオ信号を得る再生装
置において、高能率符号化されたディジタルビデオ信号
のエラー訂正符号を復号するエラー訂正復号化回路と、
空間的に近接する複数のブロックで構成されるマクロブ
ロック内でサンプル単位でシャフリングされているエラ
ー訂正復号化回路の出力データを元に戻す第1のディシ
ャフリング回路と、第1のディシャフリング回路の出力
データをブロック内の相関を利用してブロック単位で復
号する復号化回路と、マクロブロック単位毎に、マクロ
ブロック内の所定の位置の画素データを読み 出すことに
よって、マクロブロック単位でシャフリングされてい
復号化回路の出力を元に戻す第2のディシャフリング回
路と、を備えるディジタルビデオ信号の再生装置であ
る。請求項3の発明は、入力ディジタルビデオ信号を複
数の画素データからなるブロック単位のデータに細分化
し、ブロック毎に入力ディジタルビデオ信号を高能率符
号化し、高能率符号化の出力データを回転ドラムに装着
された複数の磁気ヘッドによって磁気テープに記録する
ようにしたディジタルビデオ信号の記録方法において、
空間的に近接する複数のブロックで構成されるマクロブ
ロック単位毎に、マクロブロック内の所定の位置の画素
データを読み出すことによって、マクロブロックの単位
でシャフリングを行う第1のシャフリングを行うステッ
プと、第1のシャフリングが行なわれたデータが供給さ
れ、ブロック内の相関を利用してデータ量を圧縮するた
めデータを高能率符号化するステップと、高能率符号化
されたデータをマクロブロック内でサンプル単位で第2
のシャフリングを行うステップと、第2のシャフリング
が行なわれたデータをエラー訂正符号化するステップ
と、からなるディジタルビデオ信号の記録方法である。
According to the present invention, an input digital video signal is subdivided into data in units of blocks each consisting of a plurality of pixel data, and the input digital video signal is subjected to high-efficiency encoding for each block. In a digital video signal recording device in which output data is recorded on a magnetic tape by a plurality of magnetic heads mounted on a rotating drum, a storage circuit for storing pixel data,
Readout circuit for reading desired pixel data from storage circuit
Consisting of multiple blocks that are spatially adjacent
For each macroblock unit, a predetermined position within the macroblock
By reading out the pixel data in the readout circuit by a readout circuit, a first shuffling circuit (4) for performing shuffling in units of macroblocks and output data of the first shuffling circuit (4) are supplied , and a high-efficiency encoding circuit for using the correlation of the compression de <br/> over data amount (5), high
A second shuffling circuit (6) for shuffling output data of the efficiency encoding circuit (5) in macroblocks on a sample basis, and a circuit for error correction encoding the output of the second shuffling circuit (6) (7) A digital video signal recording device comprising: According to a second aspect of the present invention, there is provided a reproducing apparatus for decoding a high efficiency coded digital video signal read in units of blocks from a magnetic tape and decomposing the digital video signal into blocks to obtain a reproduced digital video signal. An error correction decoding circuit for decoding an error correction code of the video signal,
A macro block composed of a plurality of spatially adjacent blocks
A first deshuffling circuit for restoring the output data of the error correction decoding circuit shuffled on a sample basis within the lock, and using the correlation between the output data of the first deshuffling circuit in the block. a decoding circuit for decoding in block units Te, for each macro block, a macro
To read the pixel data in a predetermined position in the block
Accordingly, the playback apparatus of the digital video signal and a second de-shuffling circuit undo output of shuffled Tei Ru decoding circuit in macroblock units. A third aspect of the present invention, subdivided into data blocks comprising an input digital video signal from a plurality of pixel data, and high-efficiency encoding an input digital video signal for each block, the rotary drum output data of the high-efficiency coding A digital video signal recording method for recording on a magnetic tape by a plurality of magnetic heads mounted on the
A macro block composed of a plurality of spatially adjacent blocks
The pixel at a predetermined position in the macroblock for each lock unit
A first shuffling step of performing shuffling in units of macroblocks by reading data, and data subjected to the first shuffling are supplied, and a data amount is reduced by utilizing a correlation in the block. Highly efficient encoding of the data for compression, and second encoding of the highly efficient encoded data in macroblocks on a sample basis .
Performing a shuffling, comprising: a second shuffling is error correction encoded data made a recording method of a digital video signal consisting of.

【0009】[0009]

【作用】シャフリング回路4は、マクロブロック単位の
シャフリングを行う。従って、磁気テープ上には、マク
ロブロックの符号化出力がかたまって記録され、変速再
生時に、マクロブロックのデータを得ることができる。
また、マクロブロック内でのランダムなエラーは、マク
ロブロック内のシャフリングを行っているので、修整が
容易である。
The shuffling circuit 4 performs shuffling on a macroblock basis. Therefore, the encoded output of the macro block is recorded on the magnetic tape in a lump, and the data of the macro block can be obtained at the time of variable speed reproduction.
In addition, random errors in a macroblock are easily corrected because shuffling is performed in the macroblock.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。図1は、この実施例の記録系および再生系の信号処
理部を示す。1で示す入力端子にアナログビデオ信号が
供給され、A/D変換器2によりディジタルビデオ信号
に変換される。このディジタルビデオ信号は、サンプリ
ング周波数が13.5MHzとされ、且つ1サンプル当た
りのビット数が8ビットとされている。この入力ビデオ
信号のうちブランキング期間のデータを除去し、有効領
域の情報のみが記録/再生される。ディジタルビデオ信
号がブロック化回路3によって、データの順序がラスタ
ー走査の順序から符号ブロックの順序に変換されたもの
である。
An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a signal processing unit of a recording system and a reproducing system of this embodiment. An analog video signal is supplied to an input terminal 1 and is converted into a digital video signal by an A / D converter 2. This digital video signal has a sampling frequency of 13.5 MHz and the number of bits per sample is 8 bits. Data of the blanking period is removed from the input video signal, and only the information of the effective area is recorded / reproduced. The digital video signal is obtained by converting the data order from the raster scanning order to the code block order by the blocking circuit 3.

【0011】この例では、1フレームの有効領域を(8
×8)画素の多数の符号ブロックに細分化する。従っ
て、図2Aに示すように、1フレームの画面内が(m×
n)ブロックに分割される。ブロック化回路3の出力信
号がマクロブロック単位のシャフリング回路4に供給さ
れる。この一実施例では、図2Bに示すように、(2×
2=4)符号ブロックによりマクロブロックが構成され
る。従って、1フレームでは、(m/2×n/2)のマ
クロブロックが生じる。シャフリング回路4は、マクロ
ブロックを単位としてシャフリングを行う。すなわち、
1フレーム内に含まれるマクロブロックをそれぞれ元の
位置と異なる位置になるように、データを並び替える。
図3は、マクロブロック単位のシャフリングを示すもの
で、数字の1、2および3は、シャフリング回路4から
メモリから読み出されるマクロブロックの順番を表して
いる。各マクロブロックの左上コーナのドットは、メモ
リによりシャフリングを行う時の先頭アドレスを意味し
ている。
In this example, the effective area of one frame is set to (8
× 8) Subdivide into many code blocks of pixels. Therefore, as shown in FIG. 2A, the inside of the screen of one frame is (mx
n) Divided into blocks. An output signal of the blocking circuit 3 is supplied to a shuffling circuit 4 in macroblock units. In this embodiment, as shown in FIG. 2B, (2 ×
2 = 4) A macroblock is constituted by a code block. Therefore, in one frame, (m / 2 × n / 2) macro blocks are generated. The shuffling circuit 4 performs shuffling on a macroblock basis. That is,
The data is rearranged so that macroblocks included in one frame are located at positions different from the original positions.
FIG. 3 shows shuffling in units of macro blocks. Numerals 1, 2 and 3 indicate the order of macro blocks read from the memory from the shuffling circuit 4. The dot at the upper left corner of each macroblock means the start address when shuffling is performed by the memory.

【0012】シャフリング回路4の出力データが符号ブ
ロック単位に圧縮符号化を行うブロック符号化回路5に
供給される。ブロック符号化回路5は、例えばDCTの
符号化を行う場合には、DCT変換回路、量子化回路、
可変長符号化回路等を含み、符号ブロック毎に、(8×
8)の係数データが直流成分のものから高次のものへ順
番に出力される。符号化回路5がADRCの符号化を行
う場合には、ダイナミックレンジDR、最小値MINの
検出回路、最小値MINを除去することで正規化された
画素データを再量子化する回路等を含み、符号化ブロッ
ク毎に、ダイナミックレンジDRおよび最小値MINと
(8×8)のコード信号とが出力される。
The output data of the shuffling circuit 4 is supplied to a block coding circuit 5 for performing compression coding in code block units. For example, when performing DCT encoding, the block encoding circuit 5 includes a DCT conversion circuit, a quantization circuit,
It includes a variable length encoding circuit and the like, and (8 ×
The coefficient data of 8) is output in order from the DC component to the higher order. When the encoding circuit 5 performs ADRC encoding, it includes a circuit for detecting a dynamic range DR, a minimum value MIN, a circuit for requantizing pixel data normalized by removing the minimum value MIN, and the like. A dynamic range DR, a minimum value MIN, and a code signal of (8 × 8) are output for each coding block.

【0013】ブロック符号化回路5の出力データがサン
プル単位のシャフリング回路6に供給される。このシャ
フリング回路6は、マクロブロック内で完結するシャフ
リングを行う。すなわち、図4に示すように、(16×
16)のサンプル(係数データあるいはコード信号)が
マクロブロック内でその位置が元のものと異ならされ
る。図4で、サンプルに符された数字は、メモリから読
み出されるサンプルの順番を表している。
The output data of the block encoding circuit 5 is supplied to a shuffling circuit 6 in sample units. The shuffling circuit 6 performs shuffling that is completed within a macroblock. That is, as shown in FIG.
The position (16) of the sample (coefficient data or code signal) is different from the original position in the macro block. In FIG. 4, the numbers marked on the samples indicate the order of the samples read from the memory.

【0014】サンプル単位のシャフリング回路6の出力
がパリティ付加回路7に供給される。パリティ付加回路
7では、エラー訂正符号のパリティが付加される。エラ
ー訂正符号としては、例えばリード・ソロモン符号を使
用した積符号を用いることができる。パリティ付加回路
7の出力データがシンクブロック化回路8に供給され
る。シンクブロックは、先頭に同期コードを有する一定
長のデータであり、ブロック符号化回路5の出力デー
タ、パリティ、シンクブロックのアドレス等を表すID
コードを含んでいる。このシンクブロックが記録/再生
の最小単位であり、変速再生時には、シンクブロックの
全体を再生できた時に、有効なデータとして扱われる。
The output of the shuffling circuit 6 in sample units is supplied to a parity adding circuit 7. The parity adding circuit 7 adds the parity of the error correction code. As the error correction code, for example, a product code using a Reed-Solomon code can be used. Output data of the parity adding circuit 7 is supplied to a sync blocking circuit 8. The sync block is a fixed-length data having a synchronization code at the beginning, and includes ID data representing output data of the block encoding circuit 5, parity, the address of the sync block, and the like.
Contains code. This sync block is the minimum unit for recording / playback, and during variable speed playback, when the entire sync block can be played back, it is treated as valid data.

【0015】シンクブロック化回路8の出力がチャンネ
ル符号化のエンコーダ9に供給される。チャンネル符号
化は、記録データの直流分を減少させる。チャンネルエ
ンコーダ9の出力データが並列−直列変換回路10と記
録アンプ11とを介してテープ・ヘッド系12の複数の
磁気ヘッドに供給され、磁気テープに記録される。テー
プ・ヘッド系12は、例えば2個のヘッド素子が近接し
て配されたダブルアジマスヘッドが180°の間隔で回
転ドラムに取り付けられたものであり、1回の走査で2
本のトラックが同時に磁気テープ上に形成される。上述
のように、マクロブロック単位のシャフリングを行い、
サンプル単位のシャフリングは、マクロブロックブロッ
ク内で完結するので、シンクブロック構造のシリアルデ
ータが記録された磁気テープ上のトラックでは、マクロ
ブロックのデータがかたまって記録される。
The output of the sync blocking circuit 8 is supplied to an encoder 9 for channel coding. Channel coding reduces the DC component of the recording data. Output data of the channel encoder 9 is supplied to a plurality of magnetic heads of a tape head system 12 via a parallel-serial conversion circuit 10 and a recording amplifier 11, and is recorded on a magnetic tape. The tape head system 12 is, for example, a double azimuth head in which two head elements are arranged close to each other and attached to a rotating drum at an interval of 180 °.
Book tracks are simultaneously formed on the magnetic tape. As described above, shuffling is performed for each macroblock,
Since shuffling in sample units is completed within a macroblock block, macroblock data is collectively recorded on tracks on a magnetic tape on which serial data having a sync block structure is recorded.

【0016】テープ・ヘッド系12からの再生データが
再生アンプ21を介して直列−並列変換回路22に供給
され、直列データから並列データへ変換される。この再
生データがチャンネル符号化のデコーダ23を介してシ
ンクブロック分解回路24に供給される。シンクブロッ
ク分解回路24は、シンクブロックの区切りを検出し
て、シンクブロック内のIDコード等を分離する。シン
クブロック分解回路24の出力がエラー訂正回路25に
供給され、エラー訂正符号の復号がなされる。
The reproduction data from the tape head system 12 is supplied to a serial-parallel conversion circuit 22 via a reproduction amplifier 21 and is converted from serial data to parallel data. The reproduced data is supplied to a sync block decomposition circuit 24 via a channel coding decoder 23. The sync block decomposition circuit 24 detects a break of the sync block and separates an ID code or the like in the sync block. The output of the sync block decomposition circuit 24 is supplied to the error correction circuit 25, where the error correction code is decoded.

【0017】エラー訂正回路25の訂正後にサンプル単
位のディシャフリング回路26に再生データが供給され
る。このディシャフリング回路26は、マクロブロック
内でシャフリングされている各サンプルを元の位置に戻
す処理を行う。ディシャフリング回路26の出力データ
がブロック復号化回路27に供給される。
After the error correction circuit 25 corrects, the reproduced data is supplied to the deshuffling circuit 26 in sample units. This deshuffling circuit 26 returns each sample shuffled in the macroblock to the original position. Output data of the deshuffling circuit 26 is supplied to a block decoding circuit 27.

【0018】復号化回路27は、DCTの場合では、可
変長符号のデコーダ、逆量子化回路、逆変換回路を含
み、(8×8)の符号ブロックに含まれる64個の画素
の復号データが生成される。ADRCの場合では、ダイ
ナミックレンジDRおよびコード信号から最小値除去後
の復元レベルを生成するROM、このROMの出力に最
小値MINを加算する回路等を復号化回路27が含む。
The decoding circuit 27 includes, in the case of DCT, a decoder for variable-length codes, an inverse quantization circuit, and an inverse transform circuit. The decoded data of 64 pixels included in an (8 × 8) code block is decoded. Generated. In the case of ADRC, the decoding circuit 27 includes a ROM for generating a restoration level after removing the minimum value from the dynamic range DR and the code signal, a circuit for adding the minimum value MIN to the output of the ROM, and the like.

【0019】復号化回路27の復号出力がマクロブロッ
ク単位のディシャフリング回路28に供給される。ディ
シャフリング回路28は、シャフリング回路4と逆方向
の変換、すなわち、1フレーム内のマクロブロックの位
置を元の位置に配置する処理を行う。ディシャフリング
回路28の出力信号がブロック分解回路29に供給さ
れ、符号ブロックからラスター走査の順にデータの順序
が変換される。ブロック分解回路29の出力がエラー修
整回路30に供給される。エラー修整回路30は、上述
のように、復号された再生データに関して、訂正できな
いエラーがある画素データをその周囲の正しい画素デー
タにより補間する。例えばエラーの画素データがその上
下左右に位置する4個の画素データの平均値で置き換え
られる。エラー修整回路30の出力信号がD/A変換器
31に供給され、出力端子32には、アナログの再生ビ
デオ信号が得られる。
The decoded output of the decoding circuit 27 is supplied to a deshuffling circuit 28 for each macroblock. The deshuffling circuit 28 performs a conversion in a direction opposite to that of the shuffling circuit 4, that is, a process of arranging the position of the macroblock in one frame at the original position. The output signal of the deshuffling circuit 28 is supplied to the block decomposition circuit 29, and the data order is converted from the code block to the raster scan order. The output of the block decomposition circuit 29 is supplied to the error correction circuit 30. As described above, the error correction circuit 30 interpolates the pixel data having an uncorrectable error with the surrounding correct pixel data in the decoded reproduced data. For example, the pixel data of the error is replaced with the average value of four pixel data located on the upper, lower, left and right sides. An output signal of the error correction circuit 30 is supplied to a D / A converter 31, and an analog reproduction video signal is obtained at an output terminal 32.

【0020】マクロブロック単位のシャフリング回路4
の一例を図5に示す。入力ビデオ信号が輝度信号および
色信号(二つの色差信号が含まれる)からなるコンポー
ネント信号である時に、このシャフリング回路4の入力
端子41Yおよび41Cにそれぞれディジタル輝度信号
およびディジタル色信号がそれぞれ供給される。輝度信
号に関しては、二つのSRAM42A、42Bが設けら
れ、色信号に関しては、二つのSRAM43Aおよび4
3Bが設けられ、所謂ダブルバンクが構成されている。
各SRAMは、1フレームのデータを記憶できる容量を
有している。1フレーム内の輝度信号および色信号のデ
ータ量は、この例では等しい。RAM42A、42B、
43A、43Bから読み出された出力データが出力端子
44Y、44Cに取り出される。
Shuffling circuit 4 in macroblock units
An example is shown in FIG. When the input video signal is a component signal composed of a luminance signal and a chrominance signal (including two color difference signals), a digital luminance signal and a digital chrominance signal are supplied to input terminals 41Y and 41C of the shuffling circuit 4, respectively. You. Two SRAMs 42A and 42B are provided for the luminance signal, and two SRAMs 43A and 43
3B are provided to form a so-called double bank.
Each SRAM has a capacity to store one frame of data. The data amounts of the luminance signal and the chrominance signal in one frame are equal in this example. RAMs 42A and 42B,
Output data read from 43A and 43B is taken out to output terminals 44Y and 44C.

【0021】マルチプレクサ45を介してSRAM42
A、42B、43A、43Bに対してアドレス信号が供
給される。マルチプレクサ45には、アドレスカウンタ
46WからのライトアドレスおよびROM47からのリ
ードアドレスが供給される。ある1フレーム期間では、
マルチプレクサ45によって、SRAM42Aおよび4
3Aにライトアドレスが供給され、SRAM42Bおよ
び43Bにリードアドレスが供給され、次の1フレーム
期間では、SRAM42Aおよび43Aにライトアドレ
スが供給され、SRAM42Bおよび43Bにリードア
ドレスが供給される。
The SRAM 42 via the multiplexer 45
Address signals are supplied to A, 42B, 43A and 43B. The multiplexer 45 is supplied with a write address from the address counter 46W and a read address from the ROM 47. In one frame period,
Multiplexer 45 allows SRAMs 42A and 4A
A write address is supplied to 3A, a read address is supplied to SRAMs 42B and 43B, and in the next one frame period, a write address is supplied to SRAMs 42A and 43A and a read address is supplied to SRAMs 42B and 43B.

【0022】ROM47には、アドレスカウンタ46R
の出力がアドレスとして供給される。ROM47には、
カウンタ46Rの出力をシャフリング規則に従って変換
するためのテーブルが記憶されている。このテーブル
は、カウンタ46Rの出力に対してオフセットを加算し
たリードアドレスを発生するものである。図5の構成で
は、ラスター走査の順序で入力された1フレームの輝度
信号および色信号がSRAMに書き込まれ、次のフレー
ムでROM47からのリードアドレスで読み出される。
The ROM 47 has an address counter 46R.
Is supplied as an address. In ROM47,
A table for converting the output of the counter 46R according to the shuffling rule is stored. This table is for generating a read address obtained by adding an offset to the output of the counter 46R. In the configuration shown in FIG. 5, the luminance signal and the color signal of one frame input in the raster scanning order are written in the SRAM, and are read at the read address from the ROM 47 in the next frame.

【0023】リードアドレスは、マクロブロックの単位
では、上述のシャフリングを行うとともに、マクロブロ
ック内のサンプルは、所定の順序で出力するものであ
る。従って図5のシャフリング回路は、マクロブロック
単位のシャフリングとともに、ブロック化回路3の機能
をも有しており、その結果、メモリ容量が低減されてい
る。DCT符号化を行った後になされるサンプル単位の
シャフリング回路6も、図5と同様の構成とできる。但
し、バンク切り替えの周期は、マクロブロックの周期で
あって、SRAMの容量は、1マクロブロック分であ
る。
The read address performs the above-described shuffling in the unit of a macroblock, and outputs the samples in the macroblock in a predetermined order. Therefore, the shuffling circuit in FIG. 5 has the function of the blocking circuit 3 in addition to the shuffling in units of macroblocks, and as a result, the memory capacity is reduced. The sample-based shuffling circuit 6 performed after performing the DCT coding can have the same configuration as that of FIG. However, the cycle of bank switching is the cycle of a macroblock, and the capacity of the SRAM is one macroblock.

【0024】高能率符号化としてADRCを用いる場合
には、その符号化出力には、ブロック毎に生成された重
要語(ダイナミックレンジおよび最小値)と、(8×8
=64)個の画素毎のコード信号とが含まれる。この符
号化出力をダブルバンクによりシャフリングする場合に
は、SRAMへの入力/出力のタイミングが異なる。従
って、ADRCの符号化出力をシャフリングする時に
は、別個のアドレス発生回路を有する重要語のシャフリ
ング回路とコード信号のシャフリング回路とを設ける必
要がある。さらに、ディシャフリング回路26および2
8は、上述のシャフリング回路と同様の構成であり、ア
ドレス発生のためのROMのテーブルとしてディシャフ
リング用のものが用いられる。
When ADRC is used for high-efficiency encoding, the encoded output includes an important word (dynamic range and minimum value) generated for each block and (8 × 8
= 64) code signals for each pixel. When this encoded output is shuffled by a double bank, the timing of input / output to the SRAM differs. Therefore, when shuffling the encoded output of the ADRC, it is necessary to provide a key word shuffling circuit and a code signal shuffling circuit having separate address generation circuits. Further, the deshuffling circuits 26 and 2
Reference numeral 8 denotes a configuration similar to that of the above-described shuffling circuit, and a deshuffling table is used as a ROM table for generating addresses.

【0025】マクロブロックを構成する時に、隣接して
いる4個の符号ブロックを集めたマクロブロック以外
に、図6Aに示すように、入れ子に選択した符号ブロッ
クでマクロブロックを構成しても良い。図6Aは、1か
ら4の4個のマクロブロックの部分を示す。この図6A
で、例えば1の数字が付されたマクロブロックは、斜線
で示すように、2行の各行から互い違いに選択された4
個の符号ブロックにより構成される。
When constructing a macroblock, as shown in FIG. 6A, a macroblock may be composed of nested code blocks other than a macroblock in which four adjacent code blocks are collected. FIG. 6A shows portions of four macroblocks 1 to 4. This FIG. 6A
For example, a macroblock to which a numeral of 1 is attached is, as shown by hatching, a four-line macroblock selected from two lines alternately.
It consists of code blocks.

【0026】このようなマクロブロックの構成におい
て、例えば2の数字のマクロブロック内の4個の符号ブ
ロックが全てエラーとなった時に、他のマクロブロック
(1、3および4)がエラーでなければ、図6Bで×を
付した符号ブロックの例を示すように、エラーである符
号ブロックの周囲にエラーでない符号ブロックが存在す
る。従って、エラーである符号ブロックのデータを周囲
の符号ブロックのデータによって、補間することができ
る。さらに、五の目(クインカンクス)に位置する符号
ブロックによって、マクロブロックを構成しても、エラ
ーの修整の点で同様に有利である。
In such a macroblock configuration, for example, when all of the four code blocks in the macroblock of the number 2 have an error, if the other macroblocks (1, 3 and 4) are not errors, As shown in FIG. 6B, an example of a code block marked with “x” includes a non-error code block around the error code block. Therefore, it is possible to interpolate the data of the erroneous code block by the data of the surrounding code blocks. Further, even if a macroblock is constituted by a code block located at the fifth eye (Quincanx), it is equally advantageous in terms of error correction.

【0027】[0027]

【発明の効果】この発明は、マクロブロック単位のシャ
フリングを行っているので、マクロブロックに含まれる
データが磁気テープ上にかたまって記録される。従っ
て、変速再生時に、異なるフレームに含まれる画素デー
タが再生画像中にかたまって存在することがなく、良好
な再生画像が得られる。また、この発明は、マクロブロ
ック内のシャフリングを行っているので、マクロブロッ
ク内でランダムなエラーが生じた時に、そのエラーサン
プルを良好に修整できる。さらに、高能率符号化の前に
マクロブロック単位のシャフリングを行うので、ブロッ
ク内の相関を利用して高能率符号化を行う場合に圧縮効
率が低下することがない利点がある。
According to the present invention, since shuffling is performed in units of macroblocks, data contained in macroblocks is recorded collectively on a magnetic tape. Therefore, at the time of variable-speed reproduction, pixel data included in different frames does not exist in the reproduced image in a lump, and a good reproduced image can be obtained. Further, according to the present invention, since a shuffling is performed in a macroblock, when a random error occurs in the macroblock, the error sample can be satisfactorily modified. In addition, before high efficiency coding
Blocking is performed because shuffling is performed in macro block units.
Compression efficiency when performing high-efficiency coding using intra-
There is an advantage that the rate does not decrease.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例の記録系および再生系を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a recording system and a reproducing system according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例の符号ブロックおよびマク
ロブロックの説明に用いる略線図である。
FIG. 2 is a schematic diagram used for describing a code block and a macro block according to one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例のマクロブロック単位のシ
ャフリングの説明に用いる略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram used for explaining shuffling in units of macroblocks according to an embodiment of the present invention;

【図4】この発明の一実施例のサンプル単位のシャフリ
ングの説明に用いる略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining shuffling in sample units according to an embodiment of the present invention.

【図5】シャフリング回路の一例のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a shuffling circuit.

【図6】マクロブロックの構成の他の例を示す略線図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another example of the configuration of a macroblock.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 マクロブロック単位のシャフリング回路 5 高能率符号化の符号化回路 6 サンプル単位のシャフリング回路 7 パリティ付加回路 4 Shuffling circuit per macroblock 5 Encoding circuit for high efficiency coding 6 Shuffling circuit per sample 7 Parity addition circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 富澤 哲生 (56)参考文献 特開 平2−220270(JP,A) 特開 昭62−253277(JP,A) 特開 平2−121584(JP,A) 特開 平1−34076(JP,A) 特開 平4−278261(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 - 20/16 H04N 5/91 - 5/95 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued from the front page Examiner Tetsuo Tomizawa (56) References JP-A-2-220270 (JP, A) JP-A-62-253277 (JP, A) JP-A-2-121584 (JP, A) JP-A-1-34076 (JP, A) JP-A-4-278261 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 20/10-20/16 H04N 5/91- 5/95

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力ディジタルビデオ信号を複数の画素
データからなるブロック単位のデータに細分化し、上記
ブロック毎に上記入力ディジタルビデオ信号を高能率符
号化し、上記高能率符号化の出力データを回転ドラムに
装着された複数の磁気ヘッドによって磁気テープに記録
するようにしたディジタルビデオ信号の記録装置におい
て、画素データを記憶する記憶手段と、上記記憶手段から所
望の画素データを読み出す読出手段とからなり、空間的
に近接する複数の上記ブロックで構成されるマクロブロ
ック単位毎に、上記マクロブロック内の所定の位置の画
素データを上記読出手段で読み出すことによって、 上記
マクロブロックの単位でシャフリングを行う第1のシャ
フリング手段と、 上記第1のシャフリング手段の出力データが供給され、
上記ブロック内の相関を利用してデータ量を圧縮するた
めの高能率符号化手段と、 上記高能率符号化手段の出力データを上記マクロブロッ
ク内でサンプル単位でシャフリングする第2のシャフリ
ング手段と、 上記第2のシャフリング手段の出力をエラー訂正符号化
する手段と、 からなるディジタルビデオ信号の記録装置。
1. An input digital video signal is subdivided into data of a block unit composed of a plurality of pixel data, the input digital video signal is encoded with high efficiency for each of the blocks, and output data of the high efficiency encoding is output to a rotating drum. In a digital video signal recording apparatus in which recording is performed on a magnetic tape by a plurality of magnetic heads mounted on a storage device, storage means for storing pixel data;
Readout means for reading the desired pixel data
Macro block consisting of a plurality of above blocks close to
Image at a predetermined position in the macroblock for each
A first shuffling means for performing shuffling in units of the macroblock by reading raw data by the reading means, and output data of the first shuffling means,
High-efficiency encoding means for compressing the data amount using the correlation in the block; and second shuffling means for shuffling output data of the high-efficiency encoding means in sample units in the macroblock. And a means for performing error correction coding on the output of the second shuffling means.
【請求項2】 磁気テープから読み出されるブロック単
位で高能率符号化されたディジタルビデオ信号を復号化
し、ブロック分解することにより再生ディジタルビデオ
信号を得る再生装置において、 上記高能率符号化されたディジタルビデオ信号のエラー
訂正符号を復号するエラー訂正復号化手段と、空間的に近接する複数の上記ブロックで構成されるマク
ロブロック内でサンプル単位で シャフリングされている
上記エラー訂正復号化手段の出力データを元に戻す第1
のディシャフリング手段と、 上記第1のディシャフリング手段の出力データを上記ブ
ロック内の相関を利用してブロック単位で復号する復号
化手段と、上記マクロブロック単位毎に、上記マクロブロック内の
所定の位置の画素データを読み出すことによって、 マク
ロブロック単位でシャフリングされている上記復号化手
段の出力を元に戻す第2のディシャフリング手段と、 を備えるディジタルビデオ信号の再生装置。
2. A reproducing apparatus for decoding a digital video signal, which has been efficiently coded in units of blocks read from a magnetic tape, and for obtaining a reproduced digital video signal by decomposing the blocks, comprising the steps of: An error correction decoding means for decoding an error correction code of a signal, and a macro comprising a plurality of blocks which are spatially adjacent to each other.
A first method for restoring the output data of the error correction decoding means shuffled in sample units in the
Di shuffling means and said blanking output data of the first de-shuffling means
Decoding means for decoding in units of blocks using the correlation in the lock; and for each macroblock unit,
By reading pixel data in a predetermined position, the reproducing apparatus of the digital video signal and a second de-shuffling means for returning to the original output of the shuffled Tei Ru said decoding means in units of macroblocks.
【請求項3】 入力ディジタルビデオ信号を複数の画素
データからなるブロック単位のデータに細分化し、上記
ブロック毎に上記入力ディジタルビデオ信号を高能率符
号化し、上記高能率符号化の出力データを回転ドラムに
装着された複数の磁気ヘッドによって磁気テープに記録
するようにしたディジタルビデオ信号の記録方法におい
て、空間的に近接する複数の上記ブロックで構成されるマク
ロブロック単位毎に、上記マクロブロック内の所定の位
置の画素データを読み出すことによって、 上記マクロブ
ロックの単位でシャフリングを行う第1のシャフリング
を行うステップと、 上記第1のシャフリングが行なわれたデータが供給さ
れ、上記ブロック内の相関を利用してデータ量を圧縮す
るため上記データを高能率符号化するステップと、 上記高能率符号化されたデータを上記マクロブロック内
サンプル単位で第2のシャフリングを行うステップ
と、 上記第2のシャフリングが行なわれたデータをエラー訂
正符号化するステップと、からなる ディジタルビデオ信号の記録方法。
3. A segmented by data of the input digital video signal block comprising a plurality of pixel data, said input digital video signal for each of the blocks and high-efficiency encoding, the output data of the upper Symbol efficient coding In a digital video signal recording method in which a plurality of magnetic heads mounted on a rotating drum record on a magnetic tape, a digital video signal recording method comprising:
A predetermined position in the macroblock is
By reading the location of the pixel data, performing a first shuffling performing shuffling in units of the macroblock, the first shuffling is supplied data made, the correlation within the block Highly efficient encoding the data in order to compress the amount of data by utilizing the data; performing a second shuffling of the highly efficient encoded data in the macroblock on a sample basis; step a method of recording a digital video signal consisting of the error correction coding shuffling is performed data.
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