JP3407943B2 - Video signal recording device - Google Patents

Video signal recording device

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JP3407943B2
JP3407943B2 JP22551493A JP22551493A JP3407943B2 JP 3407943 B2 JP3407943 B2 JP 3407943B2 JP 22551493 A JP22551493 A JP 22551493A JP 22551493 A JP22551493 A JP 22551493A JP 3407943 B2 JP3407943 B2 JP 3407943B2
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道幸 杉野
孝好 山口
勝 吉田
章由 長尾
太 清水
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、HDTV信号(High D
efinition Television信号の略称)を高能率符号化する
際に、複数の画素をブロック化して処理する符号化装置
に関し、特にSDTV信号(NTSC信号、PAL信号
などのStandard Television信号の略称)との共有化を
目的とするディジタル記録を行う映像信号記録装置に
するものである。
The present invention relates to an HDTV signal (High D
The present invention relates to an encoding device that processes a plurality of pixels in blocks when high-efficiency encoding (efinition Television signal), particularly sharing with an SDTV signal (abbreviation of Standard Television signal such as NTSC signal or PAL signal). The present invention relates to a video signal recording device for performing digital recording for the purpose.

【0002】[0002]

【従来の技術】映像信号を高能率符号化し記録及び再生
する装置、例えばディジタルVTRは、図16に示すよ
うに構成されるものであり、その構成について図16に
基づき簡単に説明する。一般にディジタルVTRは、あ
る大きさのブロックを単位として並べ替え(ブロックシ
ャフリング101において)た後、テープに記録する情
報量を削減するために高能率符号化を行う(高能率符号
化回路102において)。次に高能率符号化したデータ
に対して誤り訂正用の符号(パリティー)を付加する
(誤り訂正符号化回路103において)。次に記録再生
用の同期信号・ID信号を付加(Sync、ID付加回
路104において)した後DC成分を抑制するような変
調を施して(変調回路105において)テープ(記録媒
体106)に記録する。
2. Description of the Related Art An apparatus for encoding and recording and reproducing a video signal with high efficiency, such as a digital VTR, is constructed as shown in FIG. 16, and its construction will be briefly described with reference to FIG. Generally, a digital VTR rearranges blocks of a certain size as a unit (in the block shuffling 101) and then performs high efficiency encoding (in the high efficiency encoding circuit 102) in order to reduce the amount of information recorded on the tape. ). Next, a code (parity) for error correction is added to the high efficiency coded data (in the error correction coding circuit 103). Next, after adding a synchronizing signal / ID signal for recording / reproduction (Sync, in the ID adding circuit 104), it is modulated so as to suppress the DC component (in the modulating circuit 105) and recorded on the tape (recording medium 106). .

【0003】再生側では、復調した(復調回路107に
おいて)データをもとに誤り訂正を行った後、符号化し
たブロックを単位として復号する(誤り訂正復号109
において)。このとき訂正回路で訂正できなかった部分
は復号されずに、復号・修整回路110にて修整され
る。しかる後に、ブロックを記録側と逆の順序で並び替
え(ブロックデシャフリング回路111において)もと
の映像信号を再現する。以上が、高能率符号化を用いた
ディジタルVTRの基本的構成である。
On the reproducing side, error correction is performed based on the demodulated data (in the demodulation circuit 107), and then the encoded block is decoded as a unit (error correction decoding 109).
At). At this time, the portion that could not be corrected by the correction circuit is not decoded but is corrected by the decoding / correction circuit 110. After that, the blocks are rearranged in the reverse order of the recording side (in the block deshuffling circuit 111) to reproduce the original video signal. The above is the basic configuration of the digital VTR using high efficiency coding.

【0004】このような装置を用いて、SDTV信号と
HDTV信号を同一の機構系で記録再生する方式が検討
されている。その一つの方法として、HDTV信号の情
報量はSDTV信号に比べて非常に大きいので、高能率
符号化後の符号量をSDTV信号の2倍とし、該符号化
後の信号をテープ送り速度をSDTV信号記録時の2倍
で記録することで、磁気テープに対する記録レートをほ
とんど変えずに記録する考え方が有る。
A method of recording and reproducing an SDTV signal and an HDTV signal by the same mechanism system by using such a device is being studied. As one of the methods, since the information amount of the HDTV signal is much larger than that of the SDTV signal, the code amount after high efficiency encoding is set to twice that of the SDTV signal, and the encoded signal is transmitted at the tape feeding speed of SDTV. There is an idea that recording is performed with almost twice the recording rate on the magnetic tape by recording at twice the signal recording.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、HDT
V方式は、日本、米国、欧州でそれぞれ異なる仕様であ
り、日本では、1125/60方式、米国では、105
0/60方式、欧州では、1250/50方式が有力で
ある。(なお、米国、欧州では、最終決定していない現
状である。)例えば、BTA−S002で規定される日
本方式では、有効ライン1035/フレーム、有効画素
1920/ラインであるため、水平方向8画素×垂直方
向8ラインを1つのブロックとして直交変換を行うと、
垂直方向に端数が生じるという課題がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The V method has different specifications in Japan, the United States, and Europe. In Japan, the 1125/60 method and in the United States, 105 method.
The 0/60 method and the 1250/50 method in Europe are influential. (Note that in the United States and Europe, the final decision has not yet been made.) For example, in the Japanese method defined by BTA-S002, since there are 1035 effective lines / frame and 1920 effective pixels / line, 8 pixels in the horizontal direction. × When orthogonal transformation is performed with 8 lines in the vertical direction as one block,
There is a problem that fractions occur in the vertical direction.

【0006】また、高能率符号化後の符号量をSDTV
信号の2倍とする処理過程においては、直交変換される
ライン数がSDTV信号の2倍であることが望ましく、
フィールド周波数が60Hz(59.94Hz含む)の
場合は、SDTV信号480ラインに対し、HDTV信
号960ライン、一方、フィールド周波数が50Hzの
場合は、SDTV信号576ラインに対し、HDTV信
号1152ラインであるのが良い。その点、1050/
60方式、1250/50方式が、それぞれNTSC:
525/60方式、PAL:625/50方式の2倍の
走査線数から構成されているため、直交変換されるライ
ン数を前記した値に設定しやすいのに比べ、有効ライン
数が既に1035ラインと規定されている1125/6
0方式では、そのまま直交変換処理を行ったのでは、高
能率符号化の際の処理過程が複雑になってしまうといっ
た課題がある。
In addition, the code amount after high-efficiency coding is SDTV.
In the process of doubling the signal, it is desirable that the number of lines orthogonally transformed is twice that of the SDTV signal.
When the field frequency is 60 Hz (including 59.94 Hz), there are 960 lines of HDTV signal for 480 lines of SDTV signal, and when the field frequency is 50 Hz, there are 1152 lines of HDTV signal for 576 lines of SDTV signal. Is good. In that respect, 1050 /
60 system, 1250/50 system are NTSC:
Since it is composed of twice the number of scanning lines of the 525/60 system and the PAL: 625/50 system, it is easy to set the number of lines to be orthogonally transformed to the above-mentioned value, while the number of effective lines is already 1035. Specified as 1125/6
In the 0 system, if the orthogonal transform processing is performed as it is, there is a problem that the processing process at the time of high efficiency coding becomes complicated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明においては、1フ
レームのHDTV映像信号を、有効画素数及び有効ライ
ン数が8の整数倍である映像信号に変換する手段と、前
記変換された1フレームの信号を水平及び垂直それぞれ
8画素×8ラインを1つのDCTブロックとする手段
と、画面上で対応する複数の前記DCTブロックからマ
クロブロックを構成する手段と、L個(Lは整数)のマ
クロブロックに対し、高能率符号化を行って、固定長の
P個(PはP≦Lとなる整数)の記録ブロックを生成す
る手段と、前記整数個の記録ブロックを記録媒体に記録
する手段とを備える映像信号記録装置であって、1フレ
ームあたりの前記マクロブロックと、記録ブロックの数
は、それぞれNTSCあるいはPAL信号記録時のK
倍、KP/L倍(Kは整数)であり、前記記録ブロック
を記録媒体に記録する際、記録媒体の送り速度をNTS
CあるいはPAL信号記録時のKP/L倍で記録するこ
とにより、HDTV映像信号記録時に、SDTV信号記
録と多くの処理を共有することが可能となる。
In the present invention SUMMARY OF] is 1 off
The HDTV video signal of Laem is used for the effective pixel number and effective line.
And a means for converting to a video signal whose number is an integer multiple of 8.
The converted 1-frame signal is output horizontally and vertically
Means for using 8 pixels x 8 lines as one DCT block
And a plurality of corresponding DCT blocks on the screen.
Means for constructing the black block and L (L is an integer)
High-efficiency coding is performed on the black block to fix the fixed length.
Generate P recording blocks (P is an integer such that P ≦ L)
Means for recording the integer number of recording blocks on a recording medium
And a video signal recording apparatus comprising:
The number of macroblocks and recording blocks per frame
Are K when recording NTSC or PAL signals, respectively.
Times, KP / L times (K is an integer), and the recording block
The recording medium is recorded on the recording medium,
Record at KP / L times when recording C or PAL signals.
Therefore, when recording HDTV video signals, SDTV signal recording
It is possible to share a lot of processing with recording.

【0008】[0008]

【作用】上記構成においては、HDTV信号記録時にお
いて、1フレームあたりのマクロブロックの数をSDT
V信号記録時の例えば4倍となるよう、映像信号の画素
数を間引き等の処理により変更し、その後、マクロブロ
ックから記録ブロックを生成する際に、2つのマクロブ
ロックから1つの記録ブロックを生成すると、1フレー
ムあたりの記録ブロックの数は、SDTV信号記録時の
2倍となる。この信号を記録媒体に記録する際、記録レ
ートを2倍に、つまり、記録媒体がテープであれば、テ
ープの送り速度を2倍で記録することで、誤り訂正処理
がHDTV、SDTVで共用できる他、テープに対する
記録レートも同一となり、処理が容易になる。
In the above structure, when recording the HDTV signal,
The number of macroblocks per frame by SDT
Pixels of video signal, for example, four times as large as when recording V signal
The number is changed by processing such as thinning, and then the macro block
When creating a recording block from the
When one recording block is generated from the lock, one frame
The number of recording blocks per frame is the same as when recording SDTV signals.
Doubled. When recording this signal on the recording medium,
Doubled, that is, if the recording medium is tape,
Error correction processing by recording the feed rate of the loop twice
Can be shared with HDTV and SDTV, and for tape
The recording rates are the same, and the processing is easy.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図1乃至図
15を参照しながら説明する。図1は、本発明における
映像信号の符号化装置の一例である。同図において、1
は間引き手段、2はブロック化手段、3は直交変換手
段、4は符号量制御手段である。以上のように構成され
た本発明の一実施例の映像信号の符号化装置の動作につ
いて、以下に説明する。間引き手段1では、入力された
ディジタル映像信号から、有効画素および有効ラインを
入力信号に応じた間引きを行う(詳細は後述する)。次
ぎに、該間引かれた信号をブロック化手段2で8画素×
8ラインのブロック化を行う。直交変換手段3では、よ
く知られているDCT(Discreate Cosi
gn Transform)などで前記ブロックを単位
として直交変換を行う。符号量制御手段4では、直交変
換された係数データを、画像を表すための重要度に応じ
て量子化し、さらにハフマン符号化などの可変長符号化
を行って、情報量の削減を行うとともに、発生する符号
量を1個又は複数のブロック毎に一定となるように制御
し記録用ブロックを構成し、かつ、フレーム全体で発生
する総符号量が、SDTV信号の符号化後の符号量の2
倍となるように制御する。このようにして、構成された
記録用ブロックに図示しない誤り訂正符号化、変調など
の記録用信号処理を施して、磁気テープに記録する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an example of a video signal encoding apparatus according to the present invention. In the figure, 1
Is thinning means, 2 is blocking means, 3 is orthogonal transformation means, and 4 is code amount control means. The operation of the video signal encoding apparatus of the embodiment of the present invention configured as described above will be described below. The thinning means 1 thins the effective pixels and the effective lines from the input digital video signal according to the input signal (details will be described later). Next, the thinned signal is divided into 8 pixels by the blocking means 2.
Block 8 lines. The orthogonal transform means 3 uses a well-known DCT (Discrete Cosi).
gn Transform) and the like to perform orthogonal transformation in units of the blocks. The code amount control means 4 quantizes the orthogonally transformed coefficient data according to the degree of importance for representing an image, and further performs variable length coding such as Huffman coding to reduce the amount of information, and The generated code amount is controlled to be constant for each one or a plurality of blocks to form a recording block, and the total code amount generated for the entire frame is equal to the code amount after encoding the SDTV signal, which is 2
Control to double. In this way, the recording block configured is subjected to recording signal processing such as error correction coding and modulation (not shown), and recorded on the magnetic tape.

【0010】以下、入力HDTV信号が1125/60
方式である場合を例に、具体的に説明する。図2は、1
125/60方式の入力信号を表す模式図である。同図
に示すように、1フレームの有効エリアは、輝度信号
(Y)1920画素×1035ライン、色差信号(U,
V)960画素×1035ラインからなる。
Below, the input HDTV signal is 1125/60.
This will be specifically described by taking the case of the system as an example. Figure 1
It is a schematic diagram showing the input signal of a 125/60 system. As shown in the figure, the effective area of one frame is a luminance signal (Y) 1920 pixels × 1035 lines, and a color difference signal (U,
V) Consists of 960 pixels × 1035 lines.

【0011】図1に示す間引き手段1では、よく知られ
ているディジタルフィルターなどを用いて、画素および
ラインの間引きを行い、さらに色差信号については、い
わゆる線順次化を行って、図3に示す信号を得る。この
ようにして間引かれた信号の有効エリアは、図3に示す
ように、輝度信号1440画素×960ライン、色差信
号720画素×480ラインから構成される。
The thinning-out means 1 shown in FIG. 1 thins out pixels and lines using a well-known digital filter, and further performs so-called line-sequentialization for color difference signals, as shown in FIG. Get the signal. As shown in FIG. 3, the effective area of the signals thinned out in this way is composed of a luminance signal of 1440 pixels × 960 lines and a color difference signal of 720 pixels × 480 lines.

【0012】前記有効エリアは、図4に示すNTSC信
号の4:1:1コンポーネント信号の有効エリア、輝度
信号720画素×480ライン、色差信号180画素×
480ラインのちょうど4倍の画素数から構成されるこ
とになる。
The effective area is a 4: 1: 1 component signal effective area of the NTSC signal shown in FIG. 4, luminance signal 720 pixels × 480 lines, color difference signal 180 pixels ×
The number of pixels is exactly four times that of 480 lines.

【0013】なお、本発明の目的は、このように有効画
素または有効ラインを間引き、ブロック化手段2以下の
処理に適した構成とすることであるから、ディジタルフ
ィルターの特性や線順次化の手法およびそれらの構成お
よび順序については、特に限定するものではない。ま
た、ラインを間引く方法として、画面上下の有効ライン
を適宜組み合わせて、例えば上側35本、下側40本と
いうように、合計75本を削除して、960ラインとす
ることも可能であるが、本来の情報が著しく失われるた
め、あまり好ましくない。
Since the object of the present invention is to thin out the effective pixels or effective lines in this way and to make them suitable for the processing of the blocking means 2 and below, the characteristics of the digital filter and the method of line-sequencing. And the configurations and the order thereof are not particularly limited. Further, as a method of thinning lines, it is possible to appropriately combine the effective lines at the top and bottom of the screen and delete a total of 75 lines, for example, 35 lines at the upper side and 40 lines at the lower side, to obtain 960 lines. This is not preferable because the original information is significantly lost.

【0014】このようにして間引かれた信号を、ブロッ
ク化手段2で8画素×8ラインのDCTブロック化を行
う。このように生成されたDCTブロック数もNTSC
信号のDCTブロック数の4倍となる(図5参照)。
The signal thinned out in this way is converted into a DCT block of 8 pixels × 8 lines by the blocking means 2. The number of DCT blocks generated in this way is also NTSC
It is four times the number of DCT blocks of the signal (see FIG. 5).

【0015】直交変換手段3では、該DCTブロックを
単位として、DCTによる直交変換を行う。符号量制御
手段4では、直交変換された係数データを、画像を復元
するための重要度に応じて、量子化テーブルを切り替え
るなどして、適応的に量子化し、さらにハフマン符号化
などの可変長符号化を行って、情報量の削減を行う。こ
のとき、発生する符号量を1個又は複数のDCTブロッ
ク毎に一定となるように制御するわけであるが、図1に
示すようなコンポーネント信号においては、画素の再現
に輝度信号、色差信号の両方が必要であるから、画面上
で対応する輝度信号、色差信号のDCTブロックを1つ
の単位として(以下、マクロブロックと称す)、1個ま
たは複数のマクロブロック毎に発生する符号量が一定と
なるように制御するとともに、フレーム全体で発生する
総符号量が、NTSC信号の符号化後の符号量の2倍と
なるように制御する。
The orthogonal transform means 3 performs orthogonal transform by DCT in units of the DCT block. The code amount control means 4 adaptively quantizes the orthogonally-transformed coefficient data by switching the quantization table according to the degree of importance for restoring an image, and further variable length such as Huffman coding. Encoding is performed to reduce the amount of information. At this time, the generated code amount is controlled to be constant for each one or a plurality of DCT blocks. However, in the component signal as shown in FIG. Since both of them are necessary, the DCT block of the corresponding luminance signal and chrominance signal is regarded as one unit on the screen (hereinafter referred to as macroblock), and the code amount generated for each one or a plurality of macroblocks is constant. In addition to the above, the total code amount generated in the entire frame is controlled to be twice the code amount of the NTSC signal after encoding.

【0016】図5に示すDCTブロックの構成では、輝
度信号4個、色差信号各1個の合計6個のDCTブロッ
クが、画面上のあるエリアに対応する画素をカバーして
いるので、前記6個のDCTブロックから、図6に示す
マクロブロックを構成する。同図から、1フレーム全体
のマクロブロック数は、90×60、すなわち、540
0個となり、1350個のマクロブロックから構成され
るNTSC信号の4倍となる。
In the structure of the DCT block shown in FIG. 5, a total of 6 DCT blocks, each of which has four luminance signals and one color difference signal, covers a pixel corresponding to an area on the screen. The macroblock shown in FIG. 6 is constructed from the individual DCT blocks. From the figure, the number of macroblocks in one frame is 90 × 60, that is, 540.
The number is 0, which is four times as large as the NTSC signal composed of 1350 macroblocks.

【0017】ここで、このように情報量削減した符号か
ら記録用ブロックを構成する方法について説明する。こ
こでは、NTSC信号の符号量制御において、1つのマ
クロブロックのデータを1つの記録用ブロックに格納し
ている場合について、説明を加える。なお、これはマク
ロブロックの数と記録用ブロックの数の比率の問題であ
るから、例えば、5つのマクロブロックのデータを5つ
の記録用ブロックに収まるようにしても同じである。
Now, a method of constructing a recording block from the code whose information amount has been reduced will be described. Here, in the code amount control of the NTSC signal, a case where the data of one macroblock is stored in one recording block will be additionally described. Since this is a problem of the ratio between the number of macroblocks and the number of recording blocks, the same applies even if the data of five macroblocks are contained in five recording blocks.

【0018】NTSC信号で、このように1対1の比率
で、記録用ブロックを構成すると1フレームあたりの記
録用ブロック数は1350個となる。
When the recording blocks are formed in the NTSC signal at such a ratio of 1: 1 as described above, the number of recording blocks per frame is 1350.

【0019】NTSC信号とHDTV信号を同一の機構
系で記録再生する方法として、テープ送り速度をNTS
C信号記録時の2倍で記録することで、磁気テープに対
する記録レートをほとんど変えずに記録する方法があ
る。そのために、記録用ブロックの大きさを変えずに、
記録用ブロックの数を2倍にすると、誤り訂正符号化以
下の処理が容易にできる。前述したように、HDTV信
号は5400個のマクロブロックから構成されるので、
図7に示すように2つのマクロブロックのデータで1つ
の記録用ブロックを構成すれば、1フレームあたりの記
録用ブロックの数は2700個となり前記条件を満たす
ことができる。
As a method of recording and reproducing the NTSC signal and the HDTV signal by the same mechanism system, the tape feeding speed is set to NTS.
There is a method in which recording is performed at twice the C signal recording, so that the recording rate on the magnetic tape is hardly changed. Therefore, without changing the size of the recording block,
If the number of recording blocks is doubled, the processes after the error correction coding can be easily performed. As described above, since the HDTV signal is composed of 5400 macroblocks,
As shown in FIG. 7, if one recording block is composed of data of two macro blocks, the number of recording blocks per frame becomes 2700, which can satisfy the above condition.

【0020】また、上記の方法では、フレーム内の相関
のみを利用した高能率符号化方式であるために、NTS
C信号に比べ圧縮率が単純に2倍となるため、画質的に
不充分という場合もある。その場合には、フレーム内の
相関に加え、フレーム間の相関を利用した符号化を行う
必要がある。例えば、2フレームを単位として、符号化
を行う場合、本出願人が出願済みの特願平5−191289号
に記載のように、画面の同一位置にあるマクロブロック
の、フレーム内相関を利用して符号化したデータとフレ
ーム間相関を利用して符号化したデータを同一の記録用
ブロックに格納する方法がある。このとき、図8に示す
ように、ペアとなるマクロブロックの符号化データを1
つの記録用ブロックに割り当てると、2フレーム全体で
の記録用ブロックの数は5400個、すなわち、1フレ
ームあたりの記録用ブロックの数は2700個となり、
上記条件を満たすことができる。
Further, since the above method is a high-efficiency coding method utilizing only intra-frame correlation, the NTS
Since the compression rate is simply doubled as compared with the C signal, the image quality may be insufficient. In that case, in addition to intra-frame correlation, it is necessary to perform coding using inter-frame correlation. For example, when performing coding in units of two frames, as described in Japanese Patent Application No. 5-191289 filed by the applicant, the intra-frame correlation of macroblocks at the same position on the screen is used. There is a method of storing the encoded data and the encoded data using the inter-frame correlation in the same recording block. At this time, as shown in FIG. 8, the encoded data of the macroblock to be paired is 1
When assigned to one recording block, the total number of recording blocks in two frames is 5,400, that is, the number of recording blocks in one frame is 2,700.
The above conditions can be satisfied.

【0021】このように、ブロック化以前に、適当な間
引き手段によって、有効画素、有効ラインを間引くこと
によって、高能率符号化手段にかかわらず、NTSC信
号に対し、記録用ブロックの大きさを変えずに、1フレ
ームあたりの記録用ブロックの数だけ2倍にすることが
できるので、誤り訂正符号化、変調などの記録用処理を
NTSC信号用処理の並列処理によって、容易に実現で
きる。
As described above, the size of the recording block is changed for the NTSC signal regardless of the high-efficiency coding means by thinning out the effective pixels and the effective lines by the appropriate thinning means before the block formation. Instead, since the number of recording blocks per frame can be doubled, recording processing such as error correction coding and modulation can be easily realized by parallel processing of NTSC signal processing.

【0022】以上が本発明の概要である。次に、本発明
の種々の変形例について説明する。第2の実施例は、水
平方向のサンプル数に関するものである。第1の実施例
では、輝度信号1440画素×960ライン、色差信号
720画素×480ラインに間引いた場合について説明
してきたが、DCTを利用した符号化によるブロック歪
みなどの影響を低減するためや回路規模を考慮して、画
素の間引き量を多くする方法があり、図9に示すよう
に、輝度信号1080画素×960ライン、色差信号3
60画素×480ラインに間引いた場合について説明す
る。
The above is the outline of the present invention. Next, various modifications of the present invention will be described. The second embodiment relates to the number of samples in the horizontal direction. In the first embodiment, the case where the luminance signal is thinned out to 1440 pixels × 960 lines and the color difference signal is 720 pixels × 480 lines has been described. However, in order to reduce the influence of block distortion and the like due to the coding using the DCT and the circuit. There is a method of increasing the thinning amount of pixels in consideration of the scale. As shown in FIG. 9, the luminance signal is 1080 pixels × 960 lines, and the color difference signal 3 is
A case of thinning out to 60 pixels × 480 lines will be described.

【0023】このように、間引かれた信号からDCTブ
ロックを構成すると、1フレームあたりのDCTブロッ
ク数は、NTSC信号の3分の8倍となる(図10)。
これから、第1の実施例で述べたのと同様に、マクロブ
ロックの構成を考えると、輝度信号6個、色差信号各1
個の合計8個のDCTブロックが、画面上のあるエリア
に対応する画素をカバーしているので、前記8個のDC
Tブロックから、図11に示す構成となる。同図から、
1フレーム全体のマクロブロック数は、45×60、す
なわち、2700個となり、NTSC信号の2倍とな
る。
As described above, when the DCT blocks are formed from the thinned signals, the number of DCT blocks per frame is 8/3 times that of the NTSC signal (FIG. 10).
From now on, as in the first embodiment, considering the configuration of the macroblock, 6 luminance signals and 1 color difference signal are provided.
Since a total of 8 DCT blocks cover pixels corresponding to an area on the screen, the 8 DCT blocks
From the T block, the configuration shown in FIG. 11 is obtained. From the figure,
The number of macroblocks in one frame is 45 × 60, that is, 2700, which is twice the number of NTSC signals.

【0024】したがって、フレーム内の相関のみを利用
して高能率符号化する場合には、1つのマクロブロック
のデータを1つの記録用ブロックに格納すれば、1フレ
ームあたりの記録用ブロックの数は2700個となり、
NTSC信号の2倍とすることができる。一方、フレー
ム内の相関とフレーム間の相関を利用して符号化する場
合には、図12に示すように、ペアとなるマクロブロッ
クの符号化データを2つの記録用ブロックに割り当てる
と、2フレーム全体での記録用ブロックの数は5400
個、すなわち、1フレームあたりの記録用ブロックの数
は2700個となり、上記条件を満たすことができる。
以上のように、水平方向のサンプル数をマクロブロック
の構成を考慮して、適当に設定しても、本発明は適用で
きる。
Therefore, when high-efficiency encoding is performed using only intra-frame correlation, if the data of one macroblock is stored in one recording block, the number of recording blocks per frame will be 2700,
It can be twice the NTSC signal. On the other hand, in the case of encoding using intra-frame correlation and inter-frame correlation, as shown in FIG. 12, when the coded data of the macroblocks forming a pair are assigned to two recording blocks, two frames are recorded. The total number of recording blocks is 5,400.
That is, the number of recording blocks per one frame is 2,700, and the above condition can be satisfied.
As described above, the present invention can be applied even if the number of samples in the horizontal direction is appropriately set in consideration of the macroblock configuration.

【0025】第3の実施例は、種々の入力信号に関する
ものである。従来の技術で述べたように、HDTV方式
には、1125/60方式(日本)の他に、1050/
60方式(米国)、1250/60方式(欧州)などが
ある。1050/60方式では、まず、有効ラインを9
60ラインとなるように、適当な垂直ブランキング期間
を決め、さらに、色差信号については、線順次化するこ
とで、480ラインとする。一方、有効画素について
は、前述したように、ディジタルフィルターによって間
引きを行い、図13に示すように、輝度信号1440画
素ライン×960ライン、色差信号720画素×480
ライン、あるいは、輝度信号1080画素×960ライ
ン、色差信号360画素×480ラインとし、それぞれ
第1、第2の実施例と同様の符号化を行えば良い。
The third embodiment relates to various input signals. As described in the related art, the HDTV system includes 1050 /, in addition to the 1125/60 system (Japan).
60 system (US), 1250/60 system (Europe), etc. In the 1050/60 method, first, the effective line is set to 9
An appropriate vertical blanking period is determined so as to have 60 lines, and the color difference signals are line-sequentially set to 480 lines. On the other hand, the effective pixels are thinned out by the digital filter as described above, and the luminance signal is 1440 pixel lines × 960 lines and the color difference signal is 720 pixels × 480 as shown in FIG.
Lines, or luminance signals of 1080 pixels × 960 lines and color difference signals of 360 pixels × 480 lines, may be encoded as in the first and second embodiments, respectively.

【0026】また、1250/60方式では、同様に、
有効ラインを1152ラインとなるように、適当な垂直
ブランキング期間を決め、色差信号については、線順次
化することで、576ラインとする。一方、有効画素に
ついては、前述したように、ディジタルフィルターによ
って間引きを行い、図14に示すように、輝度信号14
40画素ライン×1152ライン、色差信号720画素
×576ライン、あるいは、輝度信号1080画素×1
152ライン、色差信号360画素×576ラインとす
れば、図15に示すPAL信号の4:2:0コンポーネ
ント信号の有効エリア、輝度信号720画素×576ラ
イン、色差信号360画素×288ラインに対して、第
1、第2の実施例で述べた1125/60方式とNTS
C信号の関係と同様の関係が成立するので、それぞれ第
1、第2の実施例と同様の符号化を行えば良い。
Further, in the 1250/60 system, similarly,
An appropriate vertical blanking period is determined so that the number of effective lines is 1152, and the color difference signals are line-sequentially set to 576 lines. On the other hand, the effective pixels are thinned out by the digital filter as described above, and as shown in FIG.
40 pixel lines x 1152 lines, color difference signal 720 pixels x 576 lines, or luminance signal 1080 pixels x 1
Assuming that there are 152 lines and 360 pixels of color difference signals × 576 lines, with respect to the effective area of the 4: 2: 0 component signal of the PAL signal shown in FIG. 15, luminance signals of 720 pixels × 576 lines, and color difference signals of 360 pixels × 288 lines. 1125/60 system and NTS described in the first and second embodiments.
Since the same relationship as the relationship of the C signal is established, the same encoding as in the first and second embodiments may be performed.

【0027】以上のように、種々の入力HDTV信号に
対しても、フィールド周波数が60Hz(59.94H
z含む)の場合は、有効ラインを960ライン、50H
zの場合は、1152ラインとなるように、間引き(場
合によっては補間)するという原則に立ち、水平方向の
サンプル数をマクロブロックの構成を考慮して、適当に
設定すれば、本発明は適用できる。
As described above, the field frequency is 60 Hz (59.94H) even for various input HDTV signals.
(including z), the effective line is 960 lines, 50H
In the case of z, the present invention is applicable if the number of samples in the horizontal direction is appropriately set in consideration of the macroblock configuration so that the number of samples in the horizontal direction is thinned out (interpolated in some cases) so as to be 1152 lines. it can.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、1フレームあたりのマクロブロックの数をSDTV
信号記録時のK倍となるよう、映像信号の画素数を間引
き等の処理により変更し、その後、マクロブロックから
記録ブロックを生成する際に、L個のマクロブロックか
らP個の記録ブロックを生成すると、1フレームあたり
の記録ブロックの数は、SDTV信号記録時のKP/L
倍となる。この信号を記録媒体に記録する際、記録レー
トをKP/L倍に、つまり、記録媒体がテープであれ
ば、テープの送り速度をKP/L倍で記録することで、
誤り訂正処理がHDTV、SDTVで共用できる他、テ
ープに対する記録レートも同一となり、処理が容易にな
As described above , according to the present invention.
For example, if the number of macroblocks per frame is SDTV
The number of pixels of the video signal is thinned out so that it is K times the signal recording
Change from the macro block,
L macroblocks when generating recording blocks
When P recording blocks are generated from
The number of recording blocks of KP / L at SDTV signal recording
Doubled. When recording this signal on the recording medium,
To KP / L times, that is, whether the recording medium is tape.
For example, by recording the tape feed speed at KP / L times,
Error correction processing can be shared by HDTV and SDTV, and
The same recording rate for each group makes processing easier
It

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

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

【図1】本発明の映像信号の符号化装置の一実施例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video signal encoding apparatus of the present invention.

【図2】1125/60方式(日本)のHDTV信号を
表す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an HDTV signal of 1125/60 system (Japan).

【図3】第1の実施例の間引き後のHDTV信号を表す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an HDTV signal after thinning-out according to the first embodiment.

【図4】NTSC信号の4:1:1コンポーネント信号
の有効エリアを表す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing an effective area of a 4: 1: 1 component signal of an NTSC signal.

【図5】図3の信号から生成したDCTブロックを表す
模式図である。
5 is a schematic diagram showing a DCT block generated from the signal of FIG.

【図6】図6のDCTブロックから構成したマクロブロ
ックを表す模式図である。
6 is a schematic diagram showing a macroblock composed of the DCT block of FIG.

【図7】第1の実施例におけるフレーム内の相関のみを
用いた符号化データが格納された記録用ブロックの一例
の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of an example of a recording block in which encoded data using only intra-frame correlation is stored according to the first embodiment.

【図8】第1の実施例におけるフレーム内の相関および
フレーム間の相関を用いた符号化データが格納された記
録用ブロックの一例の構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of an example of a recording block in which coded data using intra-frame correlation and inter-frame correlation according to the first embodiment is stored.

【図9】第2の実施例の間引き後のHDTV信号を表す
模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an HDTV signal after thinning-out according to the second embodiment.

【図10】図9の信号から生成したDCTブロックを表
す模式図である。
10 is a schematic diagram showing a DCT block generated from the signals of FIG.

【図11】図10のDCTブロックから構成したマクロ
ブロックを表す模式図である。
11 is a schematic diagram showing a macro block composed of the DCT blocks shown in FIG.

【図12】第2の実施例における符号化データが格納さ
れた記録用ブロックの一例の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of an example of a recording block in which encoded data according to the second embodiment is stored.

【図13】第3の実施例における1050/60方式の
HDTV信号の間引き後の信号を表す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a 1050/60 HDTV signal after being thinned out according to the third embodiment.

【図14】第3の実施例における1250/50方式の
HDTV信号の間引き後の信号を表す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a signal after thinning out a 1250/50 type HDTV signal according to a third embodiment.

【図15】PAL信号の4:2:0コンポーネント信号
の有効エリアを表す模式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an effective area of a 4: 2: 0 component signal of a PAL signal.

【図16】高能率符号化を用いたディジタルVTRのブ
ロック図である。
FIG. 16 is a block diagram of a digital VTR using high efficiency coding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 間引き手段 2 ブロック化手段 3 直交変換手段 4 符号量制御手段 1 thinning means 2 Blocking means 3 Orthogonal transformation means 4 Code amount control means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 勝 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 長尾 章由 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 清水 太 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−86182(JP,A) 特開 平5−183935(JP,A) 特開 平5−234260(JP,A) 特開 平6−38239(JP,A) 特開 平6−334967(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/76 - 5/956 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaru Yoshida 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor Akiyoshi Nagao 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka, Osaka Sharp shares In-company (72) Inventor Futoshi Shimizu 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka (56) References JP-A-4-86182 (JP, A) JP-A 5-183935 (JP, A) ) JP-A-5-234260 (JP, A) JP-A-6-38239 (JP, A) JP-A-6-334967 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/76-5/956

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1フレームのHDTV映像信号を、有効
画素数及び有効ライン数が8の整数倍である映像信号に
変換する手段と、 前記変換された1フレームの信号を水平及び垂直それぞ
れ8画素×8ラインを1つのDCTブロックとする手段
と、 画面上で対応する複数の前記DCTブロックからマクロ
ブロックを構成する手段と、 L個(Lは整数)のマクロブロックに対し、高能率符号
化を行って、固定長のP個(PはP≦Lとなる整数)の
記録ブロックを生成する手段と、 前記整数個の記録ブロックを記録媒体に記録する手段と
を備える映像信号記録装置であって、 1フレームあたりの前記マクロブロックと、記録ブロッ
クの数は、それぞれNTSCあるいはPAL信号記録時
のK倍、KP/L倍(Kは整数)であり、前記記録ブロ
ックを記録媒体に記録する際、記録媒体の送り速度をN
TSCあるいはPAL信号記録時のKP/L倍で記録す
ることを特徴とする映像信号記録装置。
1. An effective 1-frame HDTV video signal
For video signals in which the number of pixels and the number of effective lines are integer multiples of 8
Means for converting, and the converted one-frame signal for each of horizontal and vertical
Means for making 8 pixels x 8 lines into one DCT block
And a macro from the plurality of corresponding DCT blocks on the screen.
A means for constructing a block and a high efficiency code for L (L is an integer) macroblocks
Of fixed-length P (P is an integer such that P ≦ L)
Means for generating recording blocks, and means for recording the integer number of recording blocks on a recording medium
A video signal recording device comprising: a macro block for one frame; and a recording block.
The number of marks is the same when recording NTSC or PAL signals.
And KP / L times (K is an integer)
The recording medium is recorded on the recording medium, the feeding speed of the recording medium is N
Record at KP / L times when recording TSC or PAL signals
A video signal recording device characterized by the following.
【請求項2】 前記記録ブロックを生成する手段におい
て、 フレーム内の相関に加え、フレーム間の相関を利用した
符号化を行うことを特徴とする前記請求項1に記載の映
像信号記録装置。
2. A means for generating the recording block
In addition to intra-frame correlation, inter-frame correlation was used.
The video according to claim 1, wherein the video is encoded.
Image signal recording device.
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