JP3355182B2 - サーチモードにおけるビデオレコーダ性能を改善する装置系、その方法及び記録媒体 - Google Patents
サーチモードにおけるビデオレコーダ性能を改善する装置系、その方法及び記録媒体Info
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Description
記録速度および少なくとも別の1つの速度で再生するビ
デオレコーダに適用される。
と高い1つ以上の速度で再生されたビデオ記録から適当
な画像もしくは影像を創成する問題は以前に提出され
た。それはソニー放送会社のステフェン・グレゴリー
(Stephen Gregory)による「4:2:2ディジタルビデ
オテープレコーダ(4:2:2 Digital Video Tape Recorde
r)」なる題目の刊行物、ペンテック出版(Pentech Pres
s)発行、ロンドン、1988年に議論されている。第7章は
装置系の頑丈さを改善し、かつ多重速度モード(multis
peed modes)で画像を復元する画素ベースシャフリング
(pixel-based shuffling)方法を教示している。
た画素のアレイが形成される。アレイの位置はスクラン
ブルされ、それはまずフィールド内で、引き続いて4つ
の連続フィールドにわたってスクランブルされる。
では妥当な結果を生じるが、しかし低いサーチ速度では
画像品質を低減する。さらに、どんなデータ圧縮も起こ
らない。
ーチ速度の双方で受け入れ可能な画像品質が得られ、し
かもデータ圧縮と組み合わされることが好ましい方法と
装置系を与えることである。
1つの付加速度(additional speed)で再生するため
に、記録媒体の実質的に平行なトラック上の複数の画像
を規定するデータを記録速度で記録する方法である。そ
れは受信された画像データに応じて上記の各画像の複数
の基本セグメント(basic segments)を発生するステッ
プを具え、画像の増分部分(incremental part)を規定
する上記の各基本セグメントは、第1軸方向と、上記の
第1軸方向を横切る第2軸方向に延在する。
越える画像の第1隣接部分(contiguous part)をそれぞ
れ規定する複数のサブシーケンスとしてトラック上に記
録される。シーケンシャルに記録されたサブシーケンス
は順次第1隣接部分より大きい、画像の第2隣接部分を
規定する。上記第2隣接部分を領域的に越える画像の第
3隣接部分を規定する1つのトラック上のすべてのサブ
シーケンスで、シーケンスを構成する。本発明はまた画
像を表示する表示信号を生成する方法に関する。データ
のバースト(マクロセグメント)はデータの記録速度を
越える選択速度で記録媒体から読み取られる。記録媒体
はそこに記録された複数のシーケンシャル画像の少なく
とも1つの部分をそれぞれ有する複数のトラックを有し
ている。データの各バーストは1つの画像の隣接領域を
規定するデータを具え、一方、選択速度対記録速度の比
に対応する数で変化する複数のバーストは画像のすべて
の部分を規定する。
が受信されるまでメモリに蓄積され、かつ表示に適当な
速度で順にメモリから読み取られ、それにより表示信号
を生成する。
録される複数の画像を有する記録媒体を構成し、上記の
各トラックは1つの画像の第1隣接領域を規定するデー
タシーケンスを有し、上記のシーケンスは第1隣接領域
よりも小さい第2隣接領域をそれぞれ規定するシーケン
シャルに記録された複数のサブシーケンスを具え、上記
の各サブシーケンスは上記の画像の第3領域をそれぞれ
規定するシーケンシャルに記録された複数の基本セグメ
ントを具え、複数の第3領域は上記の第2領域の1つを
共に構成している。
もっと高い1つの速度で再生するために記録媒体の複数
のトラック上の複数の画像を規定するビデオ信号を記録
する装置を構成している。符号化手段は基本セグメント
に上記のビデオ信号の符号化を備え、各基本セグメント
は上記の画像の1つの増分領域を規定している。
トを蓄積し、アドレシング手段は所定の順序で上記のメ
モリ手段から上記の画像の隣接部分を規定する基本セグ
メントをそれぞれ具える複数のサブシーケンスを読み出
し、それにより読み出しサブシーケンスを与える。記録
手段は記録媒体のトラック上の読み出しサブシーケンス
を記録する。
トラック上のデータの一部分のみが読み出されよう。こ
れについて、一部分のみが誤り訂正コードに使用するた
めに十分高いSNRを有するであろう。この後者の部分
はここではマクロセグメントと呼ばれている。
録媒体から読み取られたデータのマクロセグメントに応
じて表示信号を与える装置を構成している。それは画像
を共に構成するマクロセグメントを蓄積する手段と、シ
ーケンスでかつ表示手段への適用に適当な速度で蓄積デ
ータを読み出す手段を具えている。
図面と関連した好ましい実施例の以下の説明でさらに明
確にされよう。
チモードの間に、記録速度ならびにより高い速度で可能
な最良の再生画像を生じるビデオレコーダ/ビデオ再生
装置系と方法を与えることである。本発明によるこの問
題の解決は方位角記録(azimuth recording)が使用さ
れ、すなわち情報が反対方位角で近傍トラック上に記録
される好ましい実施例に基づいて解析されよう。これは
図1aに例示され、そこでは2つの近傍トラックはそれ
ぞれaとbによって示され、かつ情報はヘッド対A,B
によりトラックペアーに記録されかつそれから読み取ら
れる。よく知られているように、ヘッドAの空隙はそれ
がaトラックからの情報のみを読み取ることができ、一
方、ヘッドBはbトラックからの情報のみを読み取るこ
とができるように配向されている。好ましい実施例で
は、ヘッドの幅はトラックの幅に等しく、かつフレーム
当たり6トラック、すなわち3トラックペアーが存在す
るものと仮定されている。トラックペアーは図1aでは
1,2,3と番号が付けられている等々である。
よび記録速度での再生の間に、ヘッドペアーA,Bは最
高の信号対雑音比が常に得られるようにトラックに沿っ
て移動する。しかし、もっと高い再生速度において、ヘ
ッドはトラックに平行に移動せず、2つの実線によって
図1aに例示された通路を取るであろう(1つはヘッド
B、そして1つはヘッドA)。これらの通路はトラック
との交差(crossing)を含み、従って位置の関数として
ヘッドにより与えられた信号対雑音比の変動を含んでい
る。この変動はヘッドAに対しては実線で、ヘッドBに
対しては破線で図1bに例示されている。任意の特定の
応用に対して、誤り訂正符号化系により処理できる誤り
率でビットを検出するよう要求された図1bにプロット
された振幅の最小値(SNRの最小値)が存在する。
しい実効幅を持つヘッドを仮定する簡単化されたモデル
に対して、再生が起こる記録速度の倍数の関数としての
ヘッド運動の方向は図2に示されている。また図2に例
示されているように、ヘッドペアーは開始時に記録位置
あるいは正規再生位置にないが、しかしヘッドAの中心
がトラックの縁部に一致するよう配置され、すなわちS
NRがデータ復元を開始するのに丁度十分な位置に配置
されるのが好ましい。テープに対するヘッドの相対位置
のこの変化はユーザーによるサーチモードの選択と同時
に自動的に起こり、かつトラック交差を最小にする。こ
の位置決めにより、どんなトラック交差も記録速度の2
倍で起こらず、1つの交差は記録速度の3倍で起こる等
々である。p×v0の再生速度で(ここでpは速度比、
そしてv0は記録速度)各データバーストはトラック長
の1/(p−1)である。データバーストのf部分のみ
が使用できるから、トラック交差が含まれる場合の使用
可能なデータ部分は、記録速度のp倍である再生速度で
f×1/(p−1)である。f=1/2に対して、使用
可能なデータは1/[2(p−1)]である。
ロセグメントはメモリに蓄積され、引き続いて全画像を
再生成するビデオ表示系に適用するためにメモリから読
み出される。上に議論しかつ異なる再生速度に対して図
3と図4に詳細に例示されたように、各トラック上に記
録された情報の一部分のみがそのような記録(サーチ)
速度より高い速度で読み出すことができる。従って、ビ
デオ信号の所与のフレームと関連するすべてのトラック
が走査された後でさえも、画像のいくつかの部分(フレ
ームnのトラック1−6のブランクトラック部分により
表示された)は喪失(missing)される。本発明による
と、その後のトラックに記録された引き続いて受信され
たフレームの対応部分は喪失部分を充填するために使用
される。図3に例示されたように、(f=1に対し
て)、再生速度が記録速度の3倍である場合にはこのこ
とは達成されない。トラック1と4の最初の部分のみが
読み取られ、一方、トラック2と5の中間部分とトラッ
ク3と6の最後の部分がすべてのフレームで読み取られ
る。トラックの他の部分は決して走査されない。その理
由は、pがフレーム当たりのトラックの数の整数倍、す
なわちN/p=6/3=2であるからである。他方、図
4に例示されたように、記録速度の5倍である再生速度
では、各トラックのすべての部分は5つのシーケンシャ
ルフレーム内で読み取られよう。このように迅速サーチ
(quick search)のどの速度も、N/pもしくはp/N
のいずれもが整数でないという要件を満たすからであ
る。
トは画像の水平および/または垂直隣接部分を規定し、
各部分はできる限り方形であるようにデータはテープ上
に記録される。記録はマクロセグメント、すなわち隣接
画像部分を規定するデータが異なる迅速サーチ速度で各
トラックから読み出されるようなものであり、ただ1つ
の差異は、迅速サーチ速度が高いとそれだけマクロセグ
メント内のデータの総量が小さく、従って、表示された
フレーム当たりのマクロセグメントの数がより大きいこ
とになる。表示目的のメモリからの読み出しは正規の行
毎の(line-by-line)走査パターンで進行する。この記
録機構は図5と図6を参照して詳細に議論されよう。
ましい実施例で構成される基本セグメントを例示してい
る。各基本セグメントは8×8画素のブロックに符号化
された60の離散余弦変換(DCT:discrete cosine tr
ansform)を含み、セグメント内のすべてのブロックは画
像の隣接ブロックである。各基本セグメントは4ブロッ
ク行と10ブロック列に関連した輝度ブロックYならびに
対応色度ブロック(UV)を含んでいる。画素の数と符
号化のタイプに関する基本セグメントの正確な構造は本
発明にとって重要でない。たとえ単一ブロックが使用で
きてもそうである。また、ブロックは可変ワード長形式
あるいは固定ワード長形式で符号化できる。後者の固定
ワード長形式は好ましい実施例に便宜的に使用されてい
る。可変ワード長符号化により、ブロック長は、基本セ
グメント当たりのビットの数、あるいはシーケンスもし
くはサブシーケンス当たりのビットの数は交互に固定で
きるよう平均化される。実施例の種々の変形は当業者に
とって既に明らかであろう。しかし、表示すべき画像の
隣接領域は常に各基本セグメントに示されている。
は受信ビデオ信号の1フレームを表している。ここで使
用されたワード「フレーム」はフィールドもまた含むこ
とができる。というのは、フィールドは低い解像度を持
つフレームとして考慮できるからである。フレームに表
された画像はまず3つの水平セクションA,B,Cに分
割される。これらの各セクションは54の基本セグメント
を含んでいる。図5cを参照すると、各水平セクション
と関連する54の基本セグメントは各トラックペアーに記
録され、すなわちここで規定されたような「シーケン
ス」を構成することが示されている。記録が起こる順序
は図5bの基本セグメントの番号付けにより示され、す
なわちそれは列毎に(column by column)遂行され、各
列は「サブシーケンス」を構成する6つの垂直的な隣接
基本セグメントを含んでいる。
深い検査は、上に議論したように、それが記録速度を越
える複数の速度で隣接ブロックのマクロセグメントを生
じることを示している。また、各基本セグメントの長さ
がその高さを越えるから、列毎の記録はできる限り矩形
であるマクロセグメントとなる。
に、所与の実施例のトラックの1/3、従って、フレー
ムの1/9は記録速度の2.5 倍の再生でマクロセグメン
トを構成する。記録速度の5.5 倍で、トラックの1/
9、すなわち6つの垂直な基本セグメントの列はマクロ
セグメントを構成する等々である。マクロセグメント当
たりの基本セグロントの非整数が要求される再生速度は
最適画像品質とはならない。例えば、記録速度の5倍
で、トラックの1/8あるいは54の基本セグメントの1
/8はマクロセグメントを構成しよう。この再生速度は
たとえそれが上に規定されたN/p要件に適合しても選
ぶべきでないことは好ましい。
たマクロセグメントからの画像の再構成の特定の例示に
対して、図6と図7が参照されている。図6において、
シーケンシャルセグメントは「fr1」,「fr2」等によ
り表示されている。フレーム記法の上に各フレームに関
連したトラックペアー、すなわち1,2,3が存在す
る。再生速度が記録速度の2.5 倍である場合に使用可能
な情報が読み出されるトラック領域は水平ラインにより
示され、かつ読み出しの順序で番号が付けられている。
されたデータがいかにして画像を構成するためにメモリ
に共に入れられるかを示している。例えば図6のトラッ
ク領域1は図5bのトラックの最左端画像部分(leftmo
st image portion)に対応する情報を含んでおり、かつ
このようにして図7の画像の対応部分を含んでいる。次
に、トラック2の最右端部分が読み出され、図7の2と
ラベルされた画像部分の充填になる。フレーム1の第3
トラックのどの部分も読み出すことができず、次に利用
可能なマクロセグメントは、図7で3とマークされた画
像部分の追加となるフレーム2の第1トラックの中間部
分である。この読み出しはフレーム5のトラック2の中
間領域が読み出されるまで継続する。これはその中央部
分の再構成に必要とされたデータの供給により画像を完
成する。画像の部分が同じフレームからすべて導かれる
ことは真実であるが、これはもし静止画像が関連するな
ら何の差異もない。もしフレームからフレームに移動が
存在するなら、生成される誤りは妨害を与えるほど可視
的ではない。というのは、水平および垂直の双方に大き
さを有するブロック内に生起する運動の確率が全く高
く、かつ画像に沿ってすべて延在する水平あるいは垂直
ラインに沿う一定の誤りにより生成された可視的に特に
妨害を与える偽信号が回避されるからである。
1つの実施例が図8に例示されている。記録のためにビ
デオカメラ20が備えられている。ビデオカメラ20の出力
はアナログ対ディジタル変換器22に印加される。アナロ
グ対ディジタル変換器22の出力でディジタル化された情
報はアドレス制御装置ACの使用により8×8画素ブロッ
クの形成を許すようメモリ24に蓄積される。このブロッ
クは例えば1988.04.06に出願されかつ1988.10.12に公開
された欧州特許第EP 0 286 184号に示されたように変換
段26の離散余弦変換(DCT)により符号化される。他
のコードもまた使用できる。いずれにせよ、データ圧縮
が起こる。DCTブロックを構成するアドレスと振幅が
再び蓄積され(M1の一部分であるM2に)、記録ヘッド32
によりテープ30上に図5bと図5cに例示された所望の
サブシーケンスを記録するよう要求された順序で基本セ
グメントとして読み出しが許容される。
りヘッド34により読み出される。読み出しが起こる速度
は速度制御装置SCにより制御される。読み出しが記録速
度で起こる場合に、図5bと図5cに示された基本セグ
メントの連続順序でデータが第3メモリ36に印加され
る。もし読み出しが記録速度以外で行われるなら、すな
わち、テープのすべての画像関係部分(image-bearing
parts)が読み取られることを保証するよう選択されたよ
り高いサーチ速度で行われるなら、データは図6と図7
に示されたマクロセグメントとしてメモリ36に受信され
よう。逆離散余弦変換を実行するようデータは段38に印
加される。段38の出力は多分メモリ40を介してディジタ
ル対アナログ(D/A)変換器42に印加される。D/A
変換器42の出力は全フレームメモリである表示メモリ44
に蓄積され、その内容は表示装置46に行毎に表示され
る。
器、読み出しの後に必要な復調器等のような多くの品目
は明確性のために省略されていることに注意すべきであ
る。DCT符号化段のような他の構成要素は省略できる
か、あるいは他のタイプで置換できる。メモリは結合で
きるか(例えばメモリ40に)、あるいは多分省略でき
る。基本セグメントは1フレーム以上からのデータを含
むことができる等々である。
示されているが、しかし他の実施例も当業者にとって明
らかであり、かつクレームで包含されることが意図され
ている。
けるトラックペアーとヘッドペアーを示す略図であり、
bはaのヘッド位置による信号対雑音比の変動の線図で
ある。
ッド対トラック運動を例示する線図である。
い比率を生じる問題を例示する線図である。
おけるヘッド対トラック運動を例示する略図である。
グメントの構成を例示し、bはマクロセグメントと基本
セグメントに分割された画像を示し、cは記録された図
5bのセグメントを有するテープトラックを例示する略
図である。
2.5 倍で復元可能なマクロセグメントバーストを例示し
ている。
線図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 長手記録媒体の実質的に平行な斜めトラ
ック上にシャッフルされたデータを記録するために複数
の画像を規定するデジタルデータをシャッフルする方法
であって、 (a)各ブロックが前記複数の画像のうちの1つの画像
の矩形領域を規定する複数のピクセルを有する、符号化
されたデータの当該ブロックを生成するステップと、 (b)各基本セグメントが前記複数の画像のうちの1つ
の画像の増分領域を規定する当該基本セグメントを得る
ために複数のブロックを組み合わせるステップと、 (c)前記基本セグメントのシャッフルされたシーケン
スを得るために前記基本セグメントのシーケンスをシャ
ッフルするステップであって、各シャッフルされたシー
ケンスが基本セグメントの複数のサブシーケンスを有
し、各サブシーケンスが、第1軸に沿って複数の前記増
分領域から形成される前記画像の第1隣接部分を規定
し、前記シーケンスのこれらサブシーケンスが、前記第
1軸と直交する第2軸に沿って前記画像の第1隣接部分
から形成される第2隣接部分を規定する前記基本セグメ
ントのシーケンスをシャッフルする当該ステップと、前
記シャッフルされたシーケンスを出力するステップと
を、 有することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 各基本セグメントが第2軸と直交する第
1軸に沿った長さよりも長い第2軸に沿った長さを持つ
領域を規定し、前記サブシーケンスが第1軸に沿って延
在する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 第2軸が水平方向であり、第1軸が垂直
方向であって、前記サブシーケンスが垂直方向に隣接す
る画像要素を規定するデータを持つ基本セグメントの列
を有する請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 入力されたデジタルデータに応じて画像
表示のためにシャッフルされた表示信号をデシャッフル
する方法であって、前記デジタルデータは複数の基本セ
グメントのシャッフルされたシーケンスを有し、符号化
されたデータのブロックから成る各基本セグメントは画
像の矩形領域を規定し、前記基本セグメントは画像の増
分領域を規定し、前記シャッフルされたシーケンスが複
数の基本セグメントの複数のサブシーケンスを有し、各
サブシーケンスは画像の第1隣接領域を規定し、第1隣
接領域は第1軸に沿ってならび、前記シーケンスのこれ
らサブシーケンスは第1軸と直交する第2軸に沿って第
1隣接部分から成る第2隣接部分を規定する、シャッフ
ルされた表示信号をデシャッフルする方法であって、 シャッフルされた前記表示信号のデータ部分を入力する
ステップと、表示信号を作成するために複数の基本セグ
メントのシャッフルされたシーケンスをデシャッフルさ
れたシーケンスにデシャッフルするステップと、前記デ
シャッフルされたシーケンスを出力するステップとを有
する方法。 - 【請求項5】 前記デシャッフルし出力するステップ
は、全体の画像を規定するこれらサブシーケンスが記憶
されるまで読み出しメモリ内の前記データ部分を記憶す
るステップと、前記読み出しメモリから画像を規定する
データを順に表示に適したレートで読み出すことによっ
て前記表示信号を作成するステップとを有する請求項4
に記載の方法。 - 【請求項6】 前記表示信号を作成する前にデシャッフ
ルされたシーケンスを復号するステップをさらに有する
請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】 長手記録媒体の実質的に平行な斜めトラ
ック上にシャッフルされたデータを記録するために複数
の画像を規定するデジタルデータをシャッフルする装置
であって、 (a)各ブロックが前記複数の画像のうちの1つの画像
の矩形領域を規定する複数のピクセルを有する、符号化
されたデータの当該ブロックを生成する手段と、 (b)各基本セグメントが前記複数の画像のうちの1つ
の画像の増分領域を規定する当該基本セグメントを形成
するために複数のブロックを組み合わせる手段と、 (c)前記基本セグメントのシャッフルされたシーケン
スを得るために前記基本セグメントのシーケンスをシャ
ッフルする手段であって、各シャッフルされたシーケン
スが基本セグメントの複数のサブシーケンスを有し、各
サブシーケンスが、第1軸に沿って複数の前記増分領域
から成る前記画像の第1隣接部分を規定し、トラック上
の全てのサブシーケンスが、第1軸と直交する第2軸に
沿って前記画像の第1隣接部分から成る第2隣接部分を
規定する前記基本セグメントのシーケンスをシャッフル
する手段と、前記シャッフルされたシーケンスを出力す
る手段とを、 有することを特徴とする装置。 - 【請求項8】 入力されたデジタルデータに応じて画像
表示のためにシャッフルされた表示信号をデシャッフル
する装置であって、前記デジタルデータは複数の基本セ
グメントのシャッフルされたシーケンスを有し、符号化
されたデータのブロックから成る各基本セグメントは画
像の矩形領域を規定し、前記基本セグメントは画像の増
分領域を規定し、前記シャッフルされたシーケンスが複
数の基本セグメントの複数のサブシーケンスを有し、各
サブシーケンスは画像の第1隣接領域を規定し、第1隣
接領域は第1軸に沿ってならび、前記シーケンスのこれ
らサブシーケンスは第1軸と直交する第2軸に沿って第
1隣接部分から成る第2隣接部分を規定する、シャッフ
ルされた表示信号をデシャッフルする装置であって、 シャッフルされた前記表示信号のデータ部分を入力する
手段と、表示信号を作成するために複数の基本セグメン
トのシャッフルされたシーケンスをデシャッフルされた
シーケンスにデシャッフルする手段と、前記デシャッフ
ルされたシーケンスを出力する手段とを有する装置。 - 【請求項9】 前記デシャッフルし出力するこれらの手
段は、全体の画像を規定するこれらサブシーケンスが記
憶されるまで読み出しメモリ内の前記データ部分を記憶
する手段と、前記読み出しメモリから画像を規定するデ
ータを順に表示に適したレートで読み出すことによって
前記表示信号を作成する手段とを有する請求項8に記載
の装置。 - 【請求項10】 前記表示信号を作成する前にデシャッ
フルされたシーケンスを復号する手段をさらに有する請
求項8に記載の装置。 - 【請求項11】 前記表示信号を表示するための表示手
段を更に具備する請求項8に記載の装置。
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