JP3706408B2 - Digital image data recording apparatus and method - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，所定の画素数から構成されるブロックごとに，画像データを圧縮して記録媒体に記録するディジタル画像データの記録装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
標準テレビジョン方式における画面のアスペクト比が４：３であるのに対し，画面のアスペクト比が16：９であるワイド画面のテレビジョン方式も実現されている。このように２種類のテレビジョン方式が併存していることから，一方のアスペクト比の画像を表わす画像データから他方のアスペクト比の画像を表わす画像データに変換する技術も要求されている。このような画像データの変換技術の一例としては特開平５−3555号公報，特開平５−199547号公報などに記載のものがある。
【０００３】
一方画像データ処理については，一画面分の画像データ量が膨大となることから画像データの圧縮技術は必須である。
【０００４】
２種類のテレビジョン方式が併存しており，一方のアスペクト比の画像を表わす画像データから他方のアスペクト比の画像を表わす画像データに変換する場合においても画像データの圧縮技術が用いられ，とくに効率の良い画像データ圧縮が要求される。
【０００５】
【発明の開示】
この発明は，少なくとも２種類のテレビジョン方式が併存しており，一方のアスペクト比の画像を表わす画像データから他方のアスペクト比の画像を表わす画像データに変換する場合に，効率良く画像データ圧縮を施すことを目的とする。
【０００６】
第１の発明によるディジタル画像データの記録装置は，被写体を撮像して得られる被写体像を表わす標準画像データを出力する撮像手段，上記撮像手段から出力される標準画像データによって表わされる標準画像からワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，ならびに上記データ圧縮手段によりデータ圧縮された画像データを記録媒体に記録する記録制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第１の発明はディジタル画像データの記録方法も提供している。すなわち，被写体を撮像して被写体像を表わす標準画像データを得，撮像によって得られる標準画像データによって表わされる標準画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を施し，データ圧縮された画像データを記録媒体に記録することを特徴とする。
【０００８】
上記撮像によって得られる標準画像データにより表わされる標準画像は，たとえばアスペクト比が４：３のノーマル表示画像である。このような標準画像データからアスペクト比が16：９のワイド表示を可能とするには上記標準画像データからワイド画像を表わす画像データを得なければならない。
【０００９】
第１の発明においては，上記標準画像データのうちワイド表示画像に用いられる部分を除く部分の画像データについては，そのレベルが一定レベルに固定される。これにより，一定レベルに固定されない画像データがワイド表示画像を表わすこととなる。
【００１０】
一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについては，所定の画素数からに構成される単位ブロックごとにデータ圧縮が施される。一定レベルに固定された画像データについては高い圧縮率で圧縮ができ効率の良いデータ圧縮が可能である。とくに第１の発明においては画像データのレベルを一定レベルに固定する部分については上記ブロックの整数倍の長さの範囲に設定されている。したがって，上記標準画像データによって表わされる標準画像をブロックに分割し，ブロックごとにデータ圧縮を施す場合，一定レベルに固定する部分についてはブロック内の画像データ・レベルは常に一定レベルとなり，一定レベルに固定された画像データと一定レベルに固定されていない画像データとが混在することがない。このために効率の良いデータ圧縮が可能となる。
【００１１】
上記画像データ・レベル固定処理および上記データ圧縮処理が施されていることを表わす識別データを発生し，上記データ圧縮処理によりデータ圧縮された画像データを，記録媒体の画像データ記録領域に記録し，上記識別データ発生処理により発生する識別データを上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録することが好ましい。
【００１２】
この場合，第１の発明の記録装置および記録方法については，次のような再生機能および再生処理をもたせる。
【００１３】
第１の発明が記録装置の場合には，上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取る読取手段，上記読取手段により読取られた圧縮画像データをデータ伸長するデータ伸長手段，および上記読取手段により読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段を備えているものとして特徴づけられる。
【００１４】
第１の発明が記録方法の場合には，上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取り，読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，上記読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するものとして特徴づけられる。
【００１５】
これによりあらかじめ定められた表示領域にワイド画像が表示される。
【００１６】
ノーマル表示の標準画像データからワイド表示の画像データが得られ，ワイド画像の表示が可能とされる。
【００１７】
第２の発明によるディジタル画像データの記録装置は，単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を含み，上記固体電子撮像素子により被写体を撮像して得られる被写体像を表わす上記標準画像データを出力する撮像手段，上記撮像手段から出力される標準画像データを，ｎ個の単位画像データに分割する画像データ分割手段，上記画像データ分割手段によってｎ個に分けられた単位画像データを合成して得られる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，ならびに上記データ圧縮手段によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，ｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録する記録制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第２の発明によるディジタル画像データの記録方法は，単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表わす上記標準画像データを得，上記撮像によって得られる標準画像データを，ｎ個の単位画像データに分割し，上記画像データ分割処理によってｎ個に分けられた単位画像データを合成して得られる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行ない，上記データ圧縮処理によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，ｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録することを特徴とする。
【００１９】
上記単位画像データのデータ量はたとえば約35万画素である。
【００２０】
第２の発明においては上記撮像によって得られる標準画像データのデータ量は上記単位画像データのデータ量のｎ倍（たとえば70万画素）あり，この標準画像データによって表わされる標準画像はたとえばノーマル画像の４：３のアスペクト比を有している。ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダなどにおいてはたとえば水平方向720 画素，垂直方向480 画素の約35万画素の単位画像データを単位記録領域（たとえば連続する10トラック）に記録するようにその規格が定められているので，上記標準画像データはそのままの形態では記録できない。このために第２の発明では標準画像データを，ｎ個の単位画像データに分けている。これにより従来の規格にしたがった記録が可能である。
【００２１】
第２の発明では，このようにノーマル画像を表わす標準画像データが単位画像データに分けて記録媒体に記録する場合に，ワイド画像を表わす画像データを得，しかも効率の良いデータ圧縮を可能とする。
【００２２】
第２の発明では，ｎ個に分けられた単位画像データのうち合成することによりワイド画像となる部分以外の部分の画像データについては，そのレベルが一定レベルに固定される。これにより一定レベルに固定されない残りの画像データが合成されることによりワイド表示画像を表わすこととなる。
【００２３】
分割された画像データは，所定の画素数から構成されるブロックごとにデータ圧縮が施される。一定レベルに固定された画像データについては高い圧縮率で圧縮される。第２の発明においても画像データのレベルを一定レベルに固定する部分については上記ブロックの整数倍の長さの範囲に設定されている。したがって，上記標準画像データによって表わされる標準画像をブロックに分割し，ブロックごとにデータ圧縮を施す場合，一定レベルに固定する部分についてはブロック内の画像データ・レベルは常に一定レベルとなり，一定レベルに固定された画像データと一定レベルに固定されていない画像データとが混在することがない。このために効率の良いデータ圧縮が可能となる。
【００２４】
上記画像データ・レベル固定処理および上記データ圧縮処理が施されていることを表わす識別データを発生し，上記データ圧縮処理によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体のｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録し，上記識別データ発生処理により発生する識別データを上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録することが好ましい。
【００２５】
この場合も，第１の発明と同様に第２の発明の記録装置および記録方法については，次のような再生機能および再生処理をもたせる。
【００２６】
第２の発明が記録装置の場合には，上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取る読取手段，上記読取手段により読取られた圧縮データをデータ伸長するデータ伸長手段，および上記読取手段により読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像であって合成されることによりワイド表示画像となる画像を，表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段を備えるものとして特徴づけられる。
【００２７】
第２の発明が記録方法の場合には，上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取り，読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像であって合成されることによりワイド表示画像となる画像を，表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するものとして特徴づけられる。
【００２８】
これによりあらかじめ定められた表示領域にワイド画像が表示される。
【００２９】
第３の発明の画像データ記録装置は，単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を含み，上記固体電子撮像素子により被写体を撮像して得られる被写体像を表わす上記標準画像データを出力する撮像手段，上記撮像手段から出力される標準画像データを，それぞれが一駒の画像を表わすようにｎ個の単位画像データに分割する画像データ分割手段，上記画像データ分割手段によってｎ個に分けられた単位画像データによって表わされる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，ならびに上記データ圧縮手段によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，ｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録する記録制御手段を備えていることを特徴とする。
【００３０】
第３の発明は画像データの記録方法も提供している。すなわち，単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表わす上記標準画像データを得，上記撮像によって得られる標準画像データを，それぞれが一駒の画像を表わすようにｎ個の単位画像データに分割し，上記画像データ分割処理によってｎ個に分けられた単位画像データによって表わされる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行ない，上記データ圧縮処理によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，ｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録することを特徴とする。
【００３１】
上記単位画像データのデータ量はたとえば約35万画素である。
【００３２】
第３の発明においては上記撮像手段から出力される標準画像データのデータ量は上記単位画像データのデータ量のｎ倍（たとえば70万画素）ある。ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダなどにおいてはたとえば水平方向720 画素，垂直方向480 画素の約35万画素の単位画像データを単位記録領域（たとえば連続する10トラック）に記録するようにその規格が定められているので，上記標準画像データはそのまままの形態では記録できない。このために第３の発明では標準画像データを，それぞれが一駒を構成し，ｎ個の単位画像データに分けている。これにより従来の規格にしたがって記録が可能である。しかも第３の発明では分けられた単位画像によって表わされる画像は一駒を構成しているので再生時においても読出すだけで一駒を構成する画像が得られる。
【００３３】
第３の発明においては，それぞれが一駒を構成するように分けられた上記単位画像データのうちワイド表示画像に用いられる部分を除く部分の画像データについては，そのレベルが一定レベルに固定される。これにより，一定レベルに固定されない残りの画像データがワイド表示画像を表わすこととなる。
【００３４】
一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについては，所定の画素数から構成されるブロックごとにデータ圧縮が施される。一定レベルに固定された画像データについては高い圧縮率で圧縮ができ効率の良いデータ圧縮が可能である。とくに第３の発明においては画像データのレベルを一定レベルに固定する部分については上記ブロックの整数倍の長さの範囲に設定されている。したがって，上記標準画像データによって表わされる標準画像をブロックに分割し，ブロックごとにデータ圧縮を施す場合，一定レベルに固定する部分についてはブロック内の画像データ・レベルは常に一定レベルとなり，一定レベルに固定された画像データと一定レベルに固定されていない画像データとが混在することがない。このために効率の良いデータ圧縮が可能となる。
【００３５】
上記画像データ・レベル固定処理および上記データ圧縮処理が施されていることを表わす識別データを発生し，上記データ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体の単位画像データ記録領域に記録し，上記識別データ発生処理により発生する識別データを上記記録媒体の上記画像テータ記録領域以外の補助記録領域に記録することが好ましい。
【００３６】
この場合も，第３の発明における記録装置および記録方法については再生機能および再生処理をもたせる。
【００３７】
第３の発明が記録装置の場合は，上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取る読取手段，上記読取手段により読取られた圧縮画像データをデータ伸長するデータ伸長手段，および上記読取手段により読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記ワイド表示画像となる画像の部分の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段を備えているものとして特徴づけられる。
【００３８】
第３の発明が記録方法の場合は，上記画像データ記録領域に記載された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された識別データをそれぞれ読取り，読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，読取られた識別データにもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記ワイド表示画像となる画像の部分の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するものとして特徴づけられる。
【００３９】
【実施例の説明】
図１から図８はこの発明の第１実施例を示すものである。
【００４０】
ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの構成および動作の説明に先だち，ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダによる磁気テープへの記録方式に関する既存の標準的な業界規格について説明しておく。
【００４１】
磁気テープの記録フォーマットが図８(A) および(B) に示されている。図８(A) は磁気テープ８のトラックＴｒを示すもので，磁気テープ８の長手方向に対して斜め方向に一定の角度で多数のトラックＴｒが形成される。これらの多数のトラックＴｒのうち連続する10個のトラックを用いて１フレーム分のディジタル画像データが記録される。
【００４２】
図８(B) にトラック・フォーマットが示されている。１つのトラックＴｒには，サブコード記録領域，ビデオ記録領域，補助記録領域，オーディオ記録領域およびトラック情報記録領域が含まれている。サブコード記録領域には高速検索のためのタイムコードや絶対トラック番号などの情報が記録される。ビデオ記録領域には被写体像を表わすディジタル画像データが記録される。オーディオ記録領域には音を表わすデータが記録される。トラック情報記録領域には磁気ヘッドがトラックＴｒの中心をトレースするための，トラックＴｒの基準となる情報が記録される。補助記録領域は飛び飛びに設けられ，この補助記録領域には付加情報が記録される。各領域の間に設けられるギャップは図示が省略されている。
【００４３】
ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの撮像部に用いられるＣＣＤは一般的には（従来）水平ＣＣＤ転送クロック周波数13.5ＭＨｚである，水平方向720 画素，垂直方向480 画素の約35万画素の画素数をもつものが用いられる。このようなＣＣＤを用いて得られた１フレーム分のディジタル画像データが，磁気テープ８の10トラックに記録される。これが既存の規格である。
【００４４】
図１はディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの記録系の電気的構成を示すブロック図である。図３は図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダに流れる画像データによって表わされる画像を示している。
【００４５】
図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダは撮像によって得られた４：３のアスペクト比をもつノーマル表示画像用の画像データを，16：９のアスペクト比をもつワイド表示画像用の画像データに変換して記録するものである。
【００４６】
図１を参照して，被写体像は撮像レンズ11によってＣＣＤ12の受光面に結像する。ＣＣＤ12は水平方向720 画素，垂直方向480 画素の画素数をもつもので，図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダではこれらの画素によって表わされる画像が４：３のアスペクト比をもつノーマル表示画像とされる。被写体の撮像によって被写体像を表わすアナログ映像信号がＣＣＤ12から出力され，データ読出回路13に与えられる。データ読出回路13においてディジタル画像データに変換され，輝度色差生成回路14に与えられる。輝度色差生成回路14は，入力する画像データから輝度データＹならびに色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙを生成して出力する回路である。
【００４７】
輝度色差生成回路14から出力される輝度データＹ，色差データＲ−Ｙおよび色差データＢ−Ｙはデータ配列作成回路15Ａ，15Ｂおよび15Ｃにそれぞれ与えられる。データ配列作成回路15Ａ，15Ｂおよび15Ｃはシリアルに与えられる輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙを，図３に示すように水平方向720 画素，垂直方向480 画素の画像データとなるようにデータ配列を行なう回路である。データ配列作成回路15Ａ，15Ｂおよび15Ｃから出力される輝度データＹ，色差データＲ−Ｙおよび色差データＢ−Ｙは，画像データ固定化装置16に含まれる画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃにそれぞれ与えられる。
【００４８】
画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃは入力する水平方向720 画素，垂直方向480 画素の輝度データＹ，色差データＲ−Ｙおよび色差データＢ−Ｙを，それぞれ水平方向720 画素，垂直方向360 画素についての画像データのみ有効な画像データとし，そのほかの画像データについては画像データのレベルを一定レベル，たとえば黒レベルに固定し無効な画像データとする回路である。図３においては無効な画像データによって表わされる画像の部分がハッチングによって示されている。画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃによって水平方向720 画素，垂直方向360 画素についての画像データのみ有効画像データとされることにより16：９のアスペクト比をもつワイド画像を表わす画像データが得られる。水平方向720 画素，垂直方向480 画素によって表わされる画像を４：３のアスペクト比をもつノーマル表示画像とみなした場合，16：９のアスペクト比をもつワイド表示画像は水平方向720 画素，垂直方向360 画素によって表わされるからである。
【００４９】
画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃによって無効データとされる画像データによって表わされる画像の部分は，その垂直方向の画像部分が８画素の整数倍に規定される。図３に示すように水平方向720 画素，垂直方向480 画素の画像を表わす画像データから，水平方向720 画素，垂直方向360 画素の画像を表わす画像データを有効とする場合，無効とする部分は画像の上部および下部とすることが考えられるが，上部についてはｍ画素分（たとえば64画素），下部についてはｎ画素分（たとえば56画素）が無効とされる。無効とされる画像部分については画像の上部と下部とに分ける必要は必ずしもなく，上部のみまたは下部のみを無効とするようにしてもよい。
【００５０】
画像データ固定化回路16，16Ｂおよび16Ｃによって無効データとされる画像データによって表わされる画像の部分は，その垂直方向の画像部分が８画素の整数倍に規定されるのは後述するデータ圧宿を効率良く行なうためであるが，その理由について詳しくは後述するデータ圧縮回路19の説明において行なう。
【００５１】
画像データ固定化回路16Ｂおよび16Ｃから出力される色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙは，サンプリング変換回路17Ｂおよび17Ｃにそれぞれ与えられる。サンプリング変換回路17Ｂおよび17Ｃは，データのサンプリングのタイミングを変えることにより入力する色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙの間引きを行なう回路である。サンプリング変換回路17Ｂおよび17Ｃにより水平方向720 画素，垂直方向480 画素の画像データが，水平方向180 画素，垂直方向480 画素の画像データとなるように間引き処理が行なわれ出力される。サンプリング変換回路17Ｂおよび17Ｃから出力される色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙはデータ圧縮回路19に与えられる。データ圧縮回路19には画像データ固定化回路16Ａから出力される輝度データＹも与えられる。
【００５２】
データ圧縮回路19はＤＣＴ（Discrete Cosine Transform ）を利用して，画像データの圧縮を行なう回路である。
【００５３】
データ圧縮回路19においては，まずブロック化処理が行なわれ，入力する輝度データと，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙによって表わされる画像が水平方向８画素，垂直方向８画素のブロックに分けられる。
【００５４】
図４(A) に１フレームの輝度データＹによって表わされる画面が示されており，図４(B) に１フレームの色差データＲ−ＹまたはＢ−Ｙによって表わされる画面が示されている。
【００５５】
輝度データＹの画素数は水平方向720 画素，垂直方向480 画素である。したがって輝度データＹについては，図４(A) に示すように水平方向に90ブロック，垂直方向に60ブロックに分けられる。また，色差データＲ−ＹとＢ−Ｙの画素数は，水平方向180 画素，垂直方向480 画素である。したがって色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについては図４(B) に示すように水平方向に22.5ブロックに分けられる。また右端のブロックについては水平方向４画素，垂直方向８画素の小ブロックとなってしまうため図５に示すように２つの小ブロックから１つのブロックが形成される。
【００５６】
ブロック化処理において，水平方向８画素，垂直方向８画素のブロックに分けられた輝度データＹならびに色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについてはマクロ・ブロック化処理が行なわれる。マクロ・ブロック化処理は，図５に示すように４つのブロックからなる輝度データＹと，画面上においてこの４つのブロックと同じ位置にある色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙとから構成されるマクロ・ブロックを生成する回路である。マクロ・ブロック化処理においてマクロ・ブロック化された輝度データＹならびに色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについてはシャフリング処理が行なわれる。
【００５７】
シャフリング処理に際して，マクロ・ブロックから構成される一画面分の画像が構成される。この画像は図７に示すように水平方向22.5マクロ・ブロック，垂直方向60マクロ・ブロックから構成される。
【００５８】
シャフリング処理は，ある決まりに従って異なる部分からマクロ・ブロックを選び順次繰返されることにより行なわれる。図７に示す例では１つの画像から５つのマクロ・ブロックＭＢA 〜ＭＢE が選ばれている。この選ばれた５つのマクロ・ブロックＭＢA 〜ＭＢE の画像データについてＤＣＴ変換が施されることによりデータ圧縮が行なわれ，データ圧縮後の５つのマクロ・ブロックＭＢA 〜ＭＢE の画像データのデータ量があらかじめ定められた固定長とされる。
【００５９】
図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダでは，このシャフリング処理において選択される複数のマクロ・ブロックのうち少なくとも１つは，図３に示したように画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃにおいて画像データ・レベルが固定されることにより無効データとされた画像データによって表わされる部分から選択される。無効データとされた画像データによって表わされる部分については画像データ・レベルが固定されているから，きわめて高い圧縮が可能である。その一方シャフリングにより得られた複数のマクロ・ブロック（ここでは５個）のデータ圧縮後のデータ量は一定とされるから，無効データとされた画像データによって表わされる部分から選ばれたマクロ・ブロック以外のマクロ・ブロックについての圧縮は低い圧縮率で済み，結果的には再生時において高画質画像が得られる。
【００６０】
さらに図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダでは，画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃにおける画像データの固定化処理において無効データとされる画像データによって表わされる画像の部分の垂直方向の画像部分が８画素の整数倍に規定されている。このため無効データとされた画像データによって表わされる画像部分から選択されるマクロ・ブロックは，すべて無効画像データによって生成されているものであり有効画像データは含まれていない。したがって無効データとされた画像データによって表わされる画像部分から選択するマクロ・ブロックについては高い圧縮が可能となり，有効な画像データによって表わされる画像の部分から選ばれたマクロ・ブロックについては，固定長のデータ圧縮であっても，低い圧縮で済むこととなる。これが，無効データによって表わされる部分の垂直方向の部分が８画素の整数倍に規定されている理由である。
【００６１】
データ圧縮回路19から出力される圧縮画像データはデータ列作成回路20に与えられる。データ列作成回路20には画像データ固定化回路16Ａ，16Ｂおよび16Ｃにおいて無効データとされた画像データによって表わされる垂直方向の画素数（ｍ，ｎ）を表わす固定値設定情報も与えられる。データ列作成回路20において，磁気テープ８のビデオ記録領域Ａ2 に圧縮画像データが記録され，補助記録領域Ａ3 に固定値設定情報が記録されるようにデータ列が生成される。データ列作成回路20から出力されるデータは磁気ヘッド21に与えられる。磁気ヘッド21により，磁気テープ８のビデオ記録領域Ａ2 に圧縮画像データが記録され，補助記録領域Ａ3 に固定値設定情報が記録される。
【００６２】
図２はディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの再生系の電気的構成を示すブロック図である。
【００６３】
磁気ヘッド31によって，磁気テープ８のビデオ記録領域Ａ2 に記録された圧縮画像データおよび補助記録領域Ａ3 に記録された固定値設定情報が読取られ，データ復調回路32において復調される。データ復調回路32において復調された固定値設定情報はビデオ信号生成および表示制御回路35に与えられる。復調された圧縮画像データはデータ復調回路32において輝度データＹ，色差データＢ−ＹおよびＲ−Ｙに分けられて出力される。データ復調回路32から出力される，圧縮された輝度データＹ，色差データＢ−ＹおよびＲ−Ｙはデータ伸長回路33に与えられデータ伸長処理が施される。
【００６４】
データ伸長された輝度データＹはビデオ信号生成および表示制御回路35に与えられる。一方データ伸長された色差データＢ−ＹおよびＲ−Ｙはサンプリング変換回路34に与えられ，水平方向180 画素，垂直方向480 画素から水平方向720 画素，垂直方向480 画素に戻される。サンプリング変換回路34の出力色差データＢ−ＹおよびＲ−Ｙはビデオ信号生成および表示制御回路35に与えられる。
【００６５】
ビデオ信号生成および表示制御回路35は，与えられる輝度データＹ，色差データＢ−ＹおよびＲ−Ｙから表示装置41に表示が可能なようにビデオ信号を生成するとともに，表示装置41の表示画面上における表示位置を制御する回路である。表示装置41が，水平方向720 画素，垂直方向480 画素のノーマル表示用のものである場合，画像データは水平方向720 画素，垂直方向360 画素以外の部分についてはそのレベルが固定とされているから表示画面上ではたとえば真黒となる。この黒くなる位置，言い換えれば水平方向720 画素，垂直方向360 画素の画像を表示する位置を制御するのが表示制御回路35である。無効部分か画面の上部または下部に偏っていても，回路35における表示制御により表示画面の中央部分など所望の位置に表示可能となる。画像データの固定化処理が行なわれているか否かはデータ復調回路32から与えられる固定値設定情報により知ることができる。
【００６６】
図９から図12は他の実施例を示すものである。
【００６７】
図９はディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの記録系の電気的構成を示すブロック図である。図９において図１に示すものと同一物には同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダは従来の記録の規格にしたがった上で高画質のノーマル表示画像を表わす画像データの記録と高画質のワイド表示画像を表わす画像データの記録とが可能なものである。
【００６９】
図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダは高画質の画像データを得るために多くの画素数をもつＣＣＤ12Ａが撮像素子に用いられている。ＣＣＤ12Ａは図11の左端に示されているように水平方向720 画素，垂直方向960 画素＝約70万画素の画素数を有するものである。この水平方向720 画素，垂直方向960 画素の画像データによって４：３のアスペクト比をもつ高画質なノーマル画像が表示される。ＣＣＤ12Ａから出力される映像信号は，データ読出回路13，輝度色差生成回路14ならびにデータ配列作成回路15Ａ，15Ｂおよび15Ｃを経て水平方向720 画素，垂直方向960 画素分の輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙが得られる。これらの輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙは，画像分割回路22Ａ，22Ｂおよび22Ｃにそれぞれ与えられる。
【００７０】
ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの従来の記録の規格では，水平方向720 画素，垂直方向480 画素＝約35万画素の１フレーム分の画像データを，連続する10トラックのビデオ記録領域に記録するようにされているから，ＣＣＤ12Ａから得られる水平方向720 画素，垂直方向960 画素＝約70万画素の画像データをそのまま記録することはできない。このため図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダでは水平方向720 画素，垂直方向960 画素＝約70万画素の画像データを，水平方向720 画素，垂直方向480 画素＝約35万画素の２つの画像データに分けた上で磁気テープ８に記録している。この画像データの分割処理を，輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙごとに行なうのが画像分割回路22Ａ，22Ｂおよび22Ｃである。
【００７１】
画像分割回路22Ａにおいて，約70万画素の輝度データＹが２つに分けられ画像データ固定化回路23Ａおよび23Ｂにそれぞれ与えられる。色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについても輝度データＹと同様にそれぞれ２つに分けられた色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙが画像データ固定化回路23Ｃおよび23Ｄならびに23Ｅおよび23Ｆにそれぞれ与えられる。
【００７２】
画像データ固定化回路23Ａおよび23Ｂは，与えられる２つの，水平方向720 画素，垂直方向480 画素＝約35万画素の輝度データＹ（言い換えれば水平方向720 画素，垂直方向960 画素の輝度データＹ）から水平方向720 画素，垂直方向720 画素の輝度データＹについて有効データとし，そのほかの輝度データＹについては輝度データ・レベルを一定レベル（たとえば黒レベル）に固定することにより無効データとする回路である。水平方向720 画素，垂直方向960 画素の画像を４：３アスペクト比をもつ高画質なノーマル表示画像とみなした場合，16：９のアスペクト比をもつ高画質なワイド表示画像は水平方向720 画素，垂直方向720 画素によって表わされるため，水平方向720 画素，垂直方向720 画素の画像データが有効データとされる。２つに分けられた輝度データのうち，一方の輝度データＹのうち垂直方向にｍ画素分の輝度データＹのレベルが固定され，他方の輝度データＹのうち垂直方向にｎ画素分の輝度データＹのレベルが固定される。960 画素から720 画素を引いたときの画素数が，ｍ画素とｎ画素との和となる（960 −720 ＝ｍ＋ｎ）。
【００７３】
さらに画像データ固定化回路23Ａおよび23Ｂにおいて，データ・レベルが一定レベルに固定されている画像部分（図11においてハッチングで示されている）の垂直方向の画素数ｍとｎとはそれぞれ８画素の整数倍に設定されている。したがって図１に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダと同様に，図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダにおいても効率の良いデータ圧縮が可能となる。この理由についてはすでに説明したためこれ以上の重複説明を避ける。
【００７４】
色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについても，画像データ固定化回路23Ｃおよび23Ｄならびに23Ｅおよび23Ｆによって輝度データＹについての処理と同様のデータ固定化処理が行なわれる。画像データ固定化回路23Ｃおよび23Ｅが，画像データ固定化回路23Ａと同様の処理を行ない，画像データ固定化回路23Ｄおよび23Ｆが，画像データ固定化回路23Ｂと同様の処理を行なう。したがって色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙについても輝度データＹと同様に画像データの固定化処理が行なわれることが理解されよう。
【００７５】
データ・レベルが固定された画像データによって表わされる垂直方向の画素数ｍ，ｎの固定値設定情報は，画像データ固定化装置23からデータ列作成回路20に与えられる。データ列作成回路20において，磁気テープ８のトラックのビデオ記録領域Ａ2 に画像データが記録され，補助記録領域Ａ3 に固定値設定情報が記録されるようにデータ列が作成され，磁気テープ８に記録される。図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダにおいては約70画素分の画像データが２つに分割されて得られた約35万画素の画像データが10トラックずつ20トラックに分けて記録される。
【００７６】
図10は，図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダに記録された画像データを再生する回路の電気的構成を示すブロック図である。図10においても図２に示すものと同一物には同一符号を付して説明を省略する。
【００７７】
磁気テープ31から，連続する20トラックのデータの読出しが行なわれると，図12左端に示される画像を表わす画像データが得られる。これらの画像データはビデオ信号生成およ表示制御回路35に与えられ画像表示に適したビデオ信号が生成される。ビデオ信号は画像合成回路36に与えられ，水平方向720 画素，垂直方向720 画素から構成される高画質のワイド表示画像が得られるように画像合成処理が行なわれる。高画質のワイド表示画像は表示制御にもとづいて表示装置41に表示される。また必要ならば水平方向720 画素，垂直方向360 画素または水平方向720 画素，垂直方向480 画素となるように画像データ量を調整し，通常画質のワイド表示画像または通常画質のノーマル表示画像を表示装置41に表示してもよい。
【００７８】
図13はさら他の実施例を示すもので，ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの記録過程に得られる画像データによって表わされる画像を示している。
【００７９】
図13に示す処理は撮像によって水平方向720 画素，垂直方向960 画素＝約70万画素の高画質なノーマル表示画像用の画像データを得，この得られた画像データから，水平方向720 画素，垂直方向360 画素の通常画質の２つのワイド表示画像用の画像データを得るものである。このようにして得られた通常画質の２つのワイド表示画像用の画像データはそのまま水平方向720 画素，垂直方向360 画素の通常画質のワイド表示画像として表示してもよいし，組合わせることにより水平方向720 画素，垂直方向720 画素のワイド表示画像として表示してもよい。
【００８０】
図13に示す画像を表わす画像データの記録は図９に示すディジタル・ビデオ・テープ・レコーダによって可能である。
【００８１】
ＣＣＤ12Ａを用いて被写体を撮像することにより水平方向720 画素，垂直方向960 画素の高画質のノーマル表示画像用の画像データが得られる。この画像データは画像分割回路22Ａ，22Ｂおよび22Ｃにおいて，輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙのそれぞれについて，偶数ラインの画像データから構成される画像と奇数ラインの画像データから構成される画像とに分けられる。これにより，水平方向720 画素，垂直方向480 画素＝約35万画素の２つの画像データ（輝度データＹ，色差データＲ−ＹおよびＢ−Ｙ）が得られる。これ以降は図３を参照て説明した処理と同様の処理であり，偶数ラインから構成される画像データおよび奇数ラインから構成される画像データのそれぞれについて，水平方向720 画素，垂直方向360 画素を除く画像データのレベルを一定レベルに固定し（図13においても一定レベルに固定された画像データによって表わされる画像の部分がハッチングで示されている），磁気テープ８に記録される。図13に示す例では水平方向720 画素，垂直方向480 画素＝約35万画素のデータが２つあるので10トラックずつ，連続する20トラックを用いて磁気テープ８に記録が行なわれる。
【００８２】
このようにして磁気テープ８に記録された画像データは再生時において読出され，偶数ラインと奇数ラインとが交互となるように画像データが合成されることにより水平方向720 画素，垂直方向720 画素の高画質のワイド表示画像が得られる。また画像合成をせずとも水平方向720 画素，垂直方向360 画素の通常画質のノーマル表示画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すもので，ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの記録系の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの再生系の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】画像データによって表わされる画像の一例を示している。
【図４】 (A) は１フレームの輝度データにより表わされる画面を，(B) は１フレームの色差データにより表わされる画面を示している。
【図５】画面の右端におけるブロック生成処理を示している。
【図６】マクロ・ブロックを示している
【図７】シャフリング処理を示している。
【図８】 (A) は磁気テープのフォーマットを示し，(B) はトラック・フォーマットを示している。
【図９】他の実施例を示すもので，ディジタル・ビテオ・テープ・レコーダの記録系の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】ディジタル・ビデオ・テープ・レコーダの再生系の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】画像データによって表わされる画像の一例を示している。
【図１２】画像データによって表わされる画像の一例を示している。
【図１３】画像データによって表わされる画像の一例を示している。
【符号の説明】
12，12Ａ ＣＣＤ
16Ａ，16Ｂ，16Ｃ，23Ａ，23Ｂ，23Ｃ，23Ｄ，23Ｅ，23Ｆ 画像データ固定化回路
19 データ圧縮回路
22Ａ，22Ｂ，22Ｃ 画像分割回路[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a digital image data recording apparatus and method for compressing and recording image data on a recording medium for each block composed of a predetermined number of pixels.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
A wide-screen television system having a screen aspect ratio of 16: 9 is realized, while a screen aspect ratio of the standard television system is 4: 3. Since two types of television systems coexist in this way, a technique for converting image data representing an image having one aspect ratio into image data representing an image having the other aspect ratio is also required. Examples of such image data conversion techniques include those described in JP-A-5-3555 and JP-A-5-199547.
[0003]
On the other hand, for image data processing, image data compression technology is indispensable because the amount of image data for one screen becomes enormous.
[0004]
Two types of television systems coexist, and image data compression technology is used to convert image data representing an image with one aspect ratio into image data representing an image with the other aspect ratio. Image data compression is required.
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In the present invention, at least two types of television systems coexist, and image data compression is efficiently performed when converting image data representing an image having one aspect ratio into image data representing an image having the other aspect ratio. It is intended to be applied.
[0006]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a recording apparatus for digital image data, an imaging means for outputting standard image data representing a subject image obtained by imaging a subject, and a standard image represented by the standard image data output from the imaging means. The level of the image data in the range of an integral multiple of the unit block length for data compression in the vertical direction is constant in at least one of the upper and lower parts of the standard image so that the portion that becomes the display image remains. Image data and level fixing means for fixing to a level, image data fixed to a fixed level by the image data and level fixing means, and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression for each unit block so that the amount of data becomes a predetermined amount of data Data compression means performs, as well as characterized by comprising a recording control means for recording the image data compressed by said data compression means.
[0007]
The first invention also provides a digital image data recording method. That is, the standard image data representing the subject image is obtained by imaging the subject, and at least one of the top and bottom of the standard image is left so that the standard image represented by the standard image data obtained by imaging remains a wide display image. In this part, the image data level in the range of an integral multiple of the unit block for data compression in the vertical direction is fixed to a fixed level, and the image is fixed to a fixed level by the image data / level fixing process. Data and image data representing a portion remaining as a wide display image from the standard image are subjected to data compression for each unit block so that the data amount for one screen after compression becomes a predetermined data amount. Compressed image data is recorded on a recording medium.
[0008]
The standard image represented by the standard image data obtained by the imaging is a normal display image having an aspect ratio of 4: 3, for example. In order to enable wide display with an aspect ratio of 16: 9 from such standard image data, image data representing a wide image must be obtained from the standard image data.
[0009]
In the first invention, the level of the image data of the standard image data excluding the portion used for the wide display image is fixed at a constant level. As a result, image data that is not fixed to a certain level represents a wide display image.
[0010]
For image data fixed at a certain level and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image, data compression is performed for each unit block composed of a predetermined number of pixels. The image data fixed at a certain level can be compressed at a high compression rate, and efficient data compression is possible. In particular, in the first invention, the portion for fixing the level of the image data to a constant level is set to a range of a length that is an integral multiple of the block. Therefore, when the standard image represented by the standard image data is divided into blocks and data compression is performed for each block, the image data level in the block is always a constant level for the portion fixed to a constant level. Fixed image data and image data that is not fixed at a certain level are not mixed. For this reason, efficient data compression becomes possible.
[0011]
Generating identification data indicating that the image data level fixing process and the data compression process have been performed, and recording the image data compressed by the data compression process in an image data recording area of a recording medium; It is preferable to record identification data generated by the identification data generation process in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium.
[0012]
In this case, the recording apparatus and the recording method of the first invention have the following reproduction function and reproduction processing.
[0013]
When the first invention is a recording apparatus, a reading means for reading the compressed image data recorded in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area, respectively, and a compressed image read by the reading means Data that has been subjected to the above-mentioned image data level fixing process among the image data that has been subjected to data decompression by the data decompression means based on the data decompression means for decompressing the data and the identification data read by the reading means It is characterized by comprising image display control means for controlling image display so that an image represented by image data other than data is displayed in a predetermined display area of the display area of the display device.
[0014]
When the first invention is a recording method, the compressed image data recorded in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area are read, the read compressed image data are decompressed, Based on the read identification data, an image represented by image data other than the image data subjected to the image data level fixing process among the image data subjected to the data expansion process by the data expansion process is displayed on the display device. The display area is characterized as being displayed in a predetermined display area.
[0015]
As a result, a wide image is displayed in a predetermined display area.
[0016]
Wide display image data is obtained from the normal display standard image data, and a wide image can be displayed.
[0017]
A digital image data recording apparatus according to a second aspect of the present invention includes a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, and images a subject by the solid-state electronic image sensor. Imaging means for outputting the standard image data representing the subject image obtained in this manner, image data dividing means for dividing the standard image data output from the imaging means into n unit image data, and n by the image data dividing means. To compress the data in the vertical direction in at least one of the upper and lower parts of the standard image so that the image obtained by combining the unit image data divided into pieces remains a wide display image. Image data level fixing means for fixing the level of image data in the range of an integral multiple of the unit block to a fixed level, the image data level For the image data fixed to a certain level by the image fixing means and the image data representing the portion remaining as the wide display image from the standard image, the data amount for one screen after compression becomes a predetermined data amount. Data compression means for compressing data for each unit block, and recording control means for recording n unit image data compressed by the data compression means in n unit image data recording areas. It is characterized by being.
[0018]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a digital image data recording method in which a subject is imaged using a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, and represents the subject image. An image obtained by obtaining standard image data, dividing the standard image data obtained by the imaging into n unit image data, and synthesizing the unit image data divided into n by the image data dividing process is wide. The level of the image data in the range of an integral multiple of the unit block length for data compression in the vertical direction is constant in at least one of the upper and lower parts of the standard image so that the portion that becomes the display image remains. The image data and the standard image are retained as the wide display image after being fixed at a level and fixed at a fixed level by the image data / level fixing process. For image data representing a portion, data compression is performed for each unit block so that the amount of data for one screen after compression is a predetermined amount of data, and n units are compressed by the data compression process. The image data is divided and recorded in n unit image data recording areas.
[0019]
The data amount of the unit image data is, for example, about 350,000 pixels.
[0020]
In the second invention, the data amount of the standard image data obtained by the imaging is n times the data amount of the unit image data (for example, 700,000 pixels), and the standard image represented by the standard image data is, for example, a normal image. It has an aspect ratio of 4: 3. For digital video tape recorders, etc., the standard is set so that unit image data of about 350,000 pixels of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction is recorded in a unit recording area (for example, 10 continuous tracks). Therefore, the standard image data cannot be recorded as it is. Therefore, in the second invention, the standard image data is divided into n unit image data. As a result, recording according to the conventional standard is possible.
[0021]
In the second invention, when standard image data representing a normal image is divided into unit image data and recorded on a recording medium, image data representing a wide image is obtained, and efficient data compression is possible. .
[0022]
In the second invention, the level of the image data other than the portion that becomes the wide image by combining the unit image data divided into n pieces is fixed at a constant level. As a result, the remaining image data that is not fixed at a certain level is combined to represent a wide display image.
[0023]
The divided image data is subjected to data compression for each block composed of a predetermined number of pixels. Image data fixed at a certain level is compressed at a high compression rate. Also in the second aspect, the portion for fixing the level of the image data to a constant level is set to a range of a length that is an integral multiple of the block. Therefore, when the standard image represented by the standard image data is divided into blocks and data compression is performed for each block, the image data level in the block is always a constant level for the portion fixed to a constant level. Fixed image data and image data that is not fixed at a certain level are not mixed. For this reason, efficient data compression becomes possible.
[0024]
Identification data indicating that the image data level fixing process and the data compression process have been performed is generated, and n unit image data compressed by the data compression process is converted into n units of a recording medium. It is preferable that the image data is recorded separately in an image data recording area, and the identification data generated by the identification data generation process is recorded in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium.
[0025]
Also in this case, like the first invention, the recording apparatus and the recording method of the second invention have the following reproduction function and reproduction processing.
[0026]
When the second invention is a recording apparatus, a reading means for reading the compressed image data recorded in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area, respectively, and the compressed data read by the reading means Data decompressing means for decompressing the image data, and image data subjected to the image data level fixing process among the image data decompressed by the data decompressing means based on the identification data read by the reading means Image display control for controlling image display so that an image represented by image data other than the above and combined to form a wide display image is displayed in a predetermined display area of the display area of the display device Characterized as comprising means.
[0027]
When the second invention is a recording method, the compressed image data recorded in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area are read, and the compressed image data read is decompressed. Based on the read identification data, an image represented by image data other than the image data subjected to the image data / level fixing process among the image data subjected to the data expansion process by the data expansion process and synthesized. Thus, an image that becomes a wide display image is characterized as being displayed in a predetermined display area of the display area of the display device.
[0028]
As a result, a wide image is displayed in a predetermined display area.
[0029]
An image data recording apparatus of a third invention includes a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, and is obtained by imaging a subject with the solid-state electronic image sensor. Imaging means for outputting the standard image data representing the subject image to be obtained, image data dividing means for dividing the standard image data output from the imaging means into n unit image data so that each represents an image of one frame, Data in the vertical direction in at least one of the upper and lower parts of the standard image is left so that the image represented by the unit image data divided into n pieces by the image data dividing means leaves a part that becomes a wide display image. Image data level fixing means for fixing the level of image data in the range of an integral multiple of the unit block length for compression to a constant level; A predetermined amount of data for one screen after compression for image data fixed to a fixed level by the image data level fixing means and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression means for compressing data for each unit block, and recording control for recording n unit image data compressed by the data compression means in n unit image data recording areas Means are provided.
[0030]
The third invention also provides a method for recording image data. That is, a subject is imaged using a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, the standard image data representing the subject image is obtained, and obtained by the imaging. A portion in which the standard image data is divided into n unit image data so that each represents an image of one frame, and an image represented by the unit image data divided into n pieces by the image data division processing is a wide display image. The image data level in the range of an integral multiple of the unit block for data compression in the vertical direction is fixed at a constant level in at least one of the upper and lower parts of the standard image so that Image data fixed at a fixed level by the image data level fixing process and a portion remaining as the wide display image from the standard image For the image data to be represented, n unit image data compressed by the above data compression processing is performed for each unit block so that the data amount for one screen after compression is a predetermined data amount. Is divided into n unit image data recording areas and recorded.
[0031]
The data amount of the unit image data is, for example, about 350,000 pixels.
[0032]
In the third invention, the data amount of the standard image data output from the imaging means is n times (for example, 700,000 pixels) the data amount of the unit image data. For digital video tape recorders, etc., the standard is set so that unit image data of about 350,000 pixels of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction is recorded in a unit recording area (for example, 10 continuous tracks). Therefore, the standard image data cannot be recorded as it is. For this reason, in the third aspect of the invention, the standard image data is divided into n unit image data, each constituting one frame. As a result, recording can be performed in accordance with a conventional standard. Moreover, in the third invention, the image represented by the divided unit images constitutes one frame, so that an image constituting one frame can be obtained only by reading out even during reproduction.
[0033]
In the third aspect of the present invention, the level of the image data of the unit image data divided so as to constitute one frame, excluding the portion used for the wide display image, is fixed at a constant level. . As a result, the remaining image data not fixed at a certain level represents a wide display image.
[0034]
For image data fixed at a certain level and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image, data compression is performed for each block composed of a predetermined number of pixels. The image data fixed at a certain level can be compressed at a high compression rate, and efficient data compression is possible. Particularly in the third aspect of the invention, the portion for fixing the level of the image data to a constant level is set to a range of a length that is an integral multiple of the block. Therefore, when the standard image represented by the standard image data is divided into blocks and data compression is performed for each block, the image data level in the block is always a constant level for the portion fixed to a constant level. Fixed image data and image data that is not fixed at a certain level are not mixed. For this reason, efficient data compression becomes possible.
[0035]
Identification data indicating that the image data level fixing process and the data compression process have been performed is generated, and the n unit image data compressed in the data is recorded in a unit image data recording area of a recording medium. The identification data generated by the identification data generation process is preferably recorded in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium.
[0036]
Also in this case, the recording apparatus and the recording method according to the third invention are provided with a reproduction function and a reproduction process.
[0037]
When the third invention is a recording apparatus, the reading means for reading the compressed image data recorded in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area, respectively, and the compressed image data read by the reading means Data decompression means for decompressing the data, and based on the identification data read by the reading means, image data of the portion of the image to be the wide display image among the image data subjected to data decompression by the data decompression means. It is characterized by comprising image display control means for controlling the image display so that the displayed image is displayed in a predetermined display area of the display area of the display device.
[0038]
When the third invention is a recording method, the compressed image data described in the image data recording area and the identification data recorded in the auxiliary recording area are read, the read compressed image data is decompressed, and the reading is performed. Based on the identification data thus obtained, an image represented by the image data of the portion of the image that becomes the wide display image in the image data that has been subjected to the data decompression by the data decompression process is determined in advance in the display area of the display device. It is characterized as being displayed in the display area.
[0039]
[Explanation of Examples]
1 to 8 show a first embodiment of the present invention.
[0040]
Prior to the description of the configuration and operation of the digital video tape recorder, an existing standard industry standard concerning the recording method on the magnetic tape by the digital video tape recorder will be described.
[0041]
The recording format of the magnetic tape is shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B). FIG. 8A shows a track Tr of the magnetic tape 8, and a large number of tracks Tr are formed at a constant angle in an oblique direction with respect to the longitudinal direction of the magnetic tape 8. Digital image data for one frame is recorded using 10 consecutive tracks among these many tracks Tr.
[0042]
FIG. 8B shows the track format. One track Tr includes a subcode recording area, a video recording area, an auxiliary recording area, an audio recording area, and a track information recording area. Information such as a time code and an absolute track number for high-speed search is recorded in the subcode recording area. Digital image data representing a subject image is recorded in the video recording area. Data representing sound is recorded in the audio recording area. In the track information recording area, information serving as a reference for the track Tr for the magnetic head to trace the center of the track Tr is recorded. The auxiliary recording area is provided in a skipped manner, and additional information is recorded in this auxiliary recording area. The gap provided between the regions is not shown.
[0043]
The CCD used in the image pickup section of a digital video tape recorder is generally (conventional) with a horizontal CCD transfer clock frequency of 13.5 MHz and a pixel count of approximately 350,000 pixels, 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. What you have is used. One frame of digital image data obtained by using such a CCD is recorded on 10 tracks of the magnetic tape 8. This is an existing standard.
[0044]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a recording system of a digital video tape recorder. FIG. 3 shows an image represented by image data flowing in the digital video tape recorder shown in FIG.
[0045]
The digital video tape recorder shown in FIG. 1 converts image data for a normal display image having an aspect ratio of 4: 3 obtained by imaging into image data for a wide display image having an aspect ratio of 16: 9. It is converted and recorded.
[0046]
Referring to FIG. 1, the subject image is formed on the light receiving surface of CCD 12 by imaging lens 11. The CCD 12 has 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. In the digital video tape recorder shown in FIG. 1, the image represented by these pixels is a normal display image having an aspect ratio of 4: 3. It is said. An analog video signal representing a subject image by imaging the subject is output from the CCD 12 and applied to the data reading circuit 13. The data reading circuit 13 converts the digital image data and provides it to the luminance / color difference generation circuit 14. The luminance / color difference generation circuit 14 is a circuit that generates luminance data Y and color difference data RY and BY from input image data and outputs them.
[0047]
Luminance data Y, color difference data RY, and color difference data BY output from the luminance / color difference generation circuit 14 are applied to data array creation circuits 15A, 15B, and 15C, respectively. The data array creation circuits 15A, 15B and 15C make the luminance data Y and color difference data RY and BY given serially become image data of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction as shown in FIG. Is a circuit for performing data arrangement. The luminance data Y, color difference data RY and color difference data BY output from the data array creation circuits 15A, 15B and 15C are sent to the image data fixing circuits 16A, 16B and 16C included in the image data fixing device 16, respectively. Given each.
[0048]
The image data fixing circuits 16A, 16B and 16C receive the input luminance data Y, color difference data RY and color difference data BY of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction, respectively, and 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction, respectively. This is a circuit in which only the image data is valid image data, and other image data is invalid and the image data level is fixed at a certain level, for example, the black level. In FIG. 3, the portion of the image represented by invalid image data is indicated by hatching. The image data fixing circuits 16A, 16B and 16C make only the image data for 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction as effective image data, thereby obtaining image data representing a wide image having an aspect ratio of 16: 9. . When an image represented by 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction is regarded as a normal display image having an aspect ratio of 4: 3, a wide display image having an aspect ratio of 16: 9 is 720 pixels in the horizontal direction and 360 in the vertical direction. This is because it is represented by a pixel.
[0049]
The image portion represented by the image data set as invalid data by the image data fixing circuits 16A, 16B, and 16C is defined such that the vertical image portion is an integer multiple of 8 pixels. As shown in FIG. 3, when image data representing an image of 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction is validated from image data representing an image of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction, the invalid portion is the image. The upper part and the lower part are considered to be invalid, but m pixels (for example, 64 pixels) are invalidated for the upper part, and n pixels (for example, 56 pixels) are invalidated for the lower part. The invalid image portion does not necessarily need to be divided into the upper part and the lower part of the image, and only the upper part or only the lower part may be invalidated.
[0050]
The portion of the image represented by the image data set as invalid data by the image data fixing circuits 16, 16B and 16C is defined as an integer multiple of 8 pixels in the vertical direction. The reason for this will be described in detail in the explanation of the data compression circuit 19 described later.
[0051]
The color difference data RY and BY output from the image data fixing circuits 16B and 16C are supplied to sampling conversion circuits 17B and 17C, respectively. Sampling conversion circuits 17B and 17C are circuits for thinning input color difference data RY and BY by changing the timing of data sampling. The sampling conversion circuits 17B and 17C perform a thinning process so that the image data of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction become image data of 180 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction, and are output. The color difference data RY and BY output from the sampling conversion circuits 17B and 17C are supplied to the data compression circuit 19. The data compression circuit 19 is also supplied with luminance data Y output from the image data fixing circuit 16A.
[0052]
The data compression circuit 19 is a circuit that compresses image data using DCT (Discrete Cosine Transform).
[0053]
In the data compression circuit 19, block processing is first performed, and the input luminance data and the image represented by the color difference data RY and BY are divided into blocks of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction.
[0054]
FIG. 4 (A) shows a screen represented by one frame of luminance data Y, and FIG. 4 (B) shows a screen represented by one frame of color difference data RY or BY.
[0055]
The number of pixels of the luminance data Y is 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. Therefore, the luminance data Y is divided into 90 blocks in the horizontal direction and 60 blocks in the vertical direction as shown in FIG. The number of pixels of the color difference data RY and BY is 180 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction. Therefore, the color difference data RY and BY are divided into 22.5 blocks in the horizontal direction as shown in FIG. Since the rightmost block is a small block of 4 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction, one block is formed from the two small blocks as shown in FIG.
[0056]
In the blocking process, the macro-blocking process is performed on the luminance data Y and the color difference data RY and BY divided into blocks of 8 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction. As shown in FIG. 5, the macro-blocking process is a macro composed of luminance data Y consisting of four blocks and color difference data RY and BY at the same position as the four blocks on the screen. A circuit that generates a block. The shuffling process is performed on the luminance data Y and the color difference data RY and BY that have been macro-blocked in the macro-blocking process.
[0057]
In the shuffling process, an image for one screen composed of macro blocks is formed. As shown in FIG. 7, this image is composed of 22.5 macro blocks in the horizontal direction and 60 macro blocks in the vertical direction.
[0058]
The shuffling process is performed by selecting macro blocks from different parts according to a certain rule and repeating them sequentially. In the example shown in FIG. 7, five macro blocks MB from one image A ~ MB E Is selected. 5 selected macro blocks MB A ~ MB E Data compression is performed by subjecting the image data to DCT conversion, and five macro blocks MB after data compression are performed. A ~ MB E The data amount of the image data is set to a predetermined fixed length.
[0059]
In the digital video tape recorder shown in FIG. 1, at least one of the plurality of macro blocks selected in the shuffling process is image data fixing circuits 16A, 16B and 16C as shown in FIG. Are selected from the parts represented by the image data rendered invalid as the image data level is fixed. Since the image data level is fixed for the portion represented by the invalid image data, extremely high compression is possible. On the other hand, since the amount of data after compression of a plurality of macro blocks (here, 5) obtained by shuffling is fixed, the macro block selected from the portion represented by the invalid image data The compression of macro blocks other than the blocks is low, and as a result, high-quality images can be obtained during reproduction.
[0060]
Further, in the digital video tape recorder shown in FIG. 1, the image in the vertical direction of the portion of the image represented by the image data regarded as invalid data in the image data fixing processing in the image data fixing circuits 16A, 16B and 16C. The portion is defined as an integer multiple of 8 pixels. For this reason, all macro blocks selected from the image portion represented by the invalid image data are generated by the invalid image data and do not include valid image data. Therefore, high compression is possible for a macro block selected from an image portion represented by invalid image data, and a fixed length is used for a macro block selected from an image portion represented by valid image data. Even for data compression, low compression is sufficient. This is the reason why the vertical portion of the portion represented by the invalid data is defined as an integral multiple of 8 pixels.
[0061]
The compressed image data output from the data compression circuit 19 is given to the data string creation circuit 20. The data string generation circuit 20 is also supplied with fixed value setting information indicating the number of pixels (m, n) in the vertical direction represented by the image data that has been invalidated by the image data fixing circuits 16A, 16B and 16C. In the data string creation circuit 20, the video recording area A of the magnetic tape 8 2 Compressed image data is recorded in the auxiliary recording area A Three A data string is generated so that the fixed value setting information is recorded in. Data output from the data string creation circuit 20 is given to the magnetic head 21. The video recording area A of the magnetic tape 8 by the magnetic head 21 2 Compressed image data is recorded in the auxiliary recording area A Three Fixed value setting information is recorded in.
[0062]
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the playback system of the digital video tape recorder.
[0063]
The video recording area A of the magnetic tape 8 by the magnetic head 31 2 Compressed image data and auxiliary recording area A recorded in Three The fixed value setting information recorded in (1) is read and demodulated by the data demodulation circuit 32. The fixed value setting information demodulated by the data demodulating circuit 32 is supplied to the video signal generation and display control circuit 35. The demodulated compressed image data is divided into luminance data Y, color difference data BY and RY and output in the data demodulation circuit 32. The compressed luminance data Y, color difference data BY and RY output from the data demodulation circuit 32 are given to the data expansion circuit 33 and subjected to data expansion processing.
[0064]
The luminance data Y whose data has been expanded is supplied to the video signal generation and display control circuit 35. On the other hand, the decompressed color difference data BY and RY are supplied to the sampling conversion circuit 34 and returned from the horizontal direction of 180 pixels and the vertical direction of 480 pixels to the horizontal direction of 720 pixels and the vertical direction of 480 pixels. Output color difference data BY and RY of the sampling conversion circuit 34 are supplied to a video signal generation and display control circuit 35.
[0065]
The video signal generation and display control circuit 35 generates a video signal so that it can be displayed on the display device 41 from the given luminance data Y and color difference data BY and RY, and on the display screen of the display device 41. It is a circuit which controls the display position in. If the display device 41 is for normal display with 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction, the image data is fixed at levels other than 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction. For example, the display screen is black. The display control circuit 35 controls the blackening position, in other words, the position for displaying the image of 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction. Even if the invalid portion is biased to the upper or lower portion of the screen, the display control in the circuit 35 enables display at a desired position such as the central portion of the display screen. Whether or not image data fixation processing is being performed can be known from fixed value setting information provided from the data demodulation circuit 32.
[0066]
9 to 12 show another embodiment.
[0067]
FIG. 9 is a block diagram showing the electrical configuration of the recording system of the digital video tape recorder. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG.
[0068]
The digital video tape recorder shown in FIG. 9 can record image data representing a high-quality normal display image and image data representing a high-quality wide display image in accordance with the conventional recording standard. It is a thing.
[0069]
In the digital video tape recorder shown in FIG. 9, a CCD 12A having a large number of pixels is used as an image sensor in order to obtain high-quality image data. The CCD 12A has a pixel number of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction = approximately 700,000 pixels as shown at the left end of FIG. A high-quality normal image having an aspect ratio of 4: 3 is displayed by the image data of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction. The video signal output from the CCD 12A passes through the data readout circuit 13, the luminance / color difference generation circuit 14 and the data array generation circuits 15A, 15B and 15C, and the luminance data Y and the color difference data R− for 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction. Y and BY are obtained. The luminance data Y and color difference data RY and BY are given to the image dividing circuits 22A, 22B and 22C, respectively.
[0070]
According to the conventional recording standard of a digital video tape recorder, one frame of image data of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction = about 350,000 pixels is recorded in a video recording area of 10 continuous tracks. Therefore, image data of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction = approximately 700,000 pixels obtained from the CCD 12A cannot be recorded as it is. For this reason, in the digital video tape recorder shown in FIG. 9, the image data of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction = approximately 700,000 pixels is converted into two data of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction = approximately 350,000 pixels. The image data is divided and recorded on the magnetic tape 8. The image dividing circuits 22A, 22B, and 22C perform this image data dividing process for each of the luminance data Y and the color difference data RY and BY.
[0071]
In the image dividing circuit 22A, the luminance data Y of about 700,000 pixels is divided into two and supplied to the image data fixing circuits 23A and 23B, respectively. Similarly to the luminance data Y, the color difference data RY and BY divided into two for the color difference data RY and BY are supplied to the image data fixing circuits 23C and 23D and 23E and 23F, respectively. .
[0072]
The image data fixing circuits 23A and 23B are provided with two horizontal 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction = approximately 350,000 pixels of luminance data Y (in other words, luminance data Y of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction). This is a circuit that makes effective data for luminance data Y of 720 pixels in the horizontal direction and 720 pixels in the vertical direction, and invalid data for other luminance data Y by fixing the luminance data level to a certain level (for example, black level). . When an image with 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction is regarded as a high-quality normal display image with a 4: 3 aspect ratio, a high-quality wide display image with an aspect ratio of 16: 9 is 720 pixels in the horizontal direction. Since it is represented by 720 pixels in the vertical direction, image data of 720 pixels in the horizontal direction and 720 pixels in the vertical direction is used as valid data. Of the luminance data divided into two, the level of luminance data Y for m pixels is fixed in one of the luminance data Y, and the luminance data for n pixels in the vertical direction of the other luminance data Y. The Y level is fixed. The number of pixels when 720 pixels are subtracted from 960 pixels is the sum of m pixels and n pixels (960−720 = m + n).
[0073]
Further, in the image data fixing circuits 23A and 23B, the number of pixels m and n in the vertical direction of the image portion (indicated by hatching in FIG. 11) whose data level is fixed at a constant level is 8 pixels. It is set to an integer multiple. Therefore, as with the digital video tape recorder shown in FIG. 1, the digital video tape recorder shown in FIG. 9 can perform efficient data compression. Since this reason has already been explained, further duplication is avoided.
[0074]
For the color difference data RY and BY, the same data fixing process as that for the luminance data Y is performed by the image data fixing circuits 23C and 23D and 23E and 23F. The image data fixing circuits 23C and 23E perform the same processing as the image data fixing circuit 23A, and the image data fixing circuits 23D and 23F perform the same processing as the image data fixing circuit 23B. Accordingly, it will be understood that the color difference data RY and BY are also subjected to image data fixing processing in the same manner as the luminance data Y.
[0075]
The fixed value setting information of the number of pixels m and n in the vertical direction represented by the image data with the fixed data level is given from the image data fixing device 23 to the data string creating circuit 20. In the data string creating circuit 20, the video recording area A of the track of the magnetic tape 8 is recorded. 2 Image data is recorded in the auxiliary recording area A Three A data string is created and recorded on the magnetic tape 8 so that fixed value setting information is recorded on the magnetic tape 8. In the digital video tape recorder shown in FIG. 9, the image data of about 350,000 pixels obtained by dividing the image data of about 70 pixels into two is recorded in 20 tracks of 10 tracks.
[0076]
FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of a circuit for reproducing image data recorded in the digital video tape recorder shown in FIG. Also in FIG. 10, the same components as those shown in FIG.
[0077]
When data of 20 continuous tracks is read from the magnetic tape 31, image data representing the image shown at the left end of FIG. 12 is obtained. These image data are given to the video signal generation and display control circuit 35 to generate a video signal suitable for image display. The video signal is supplied to the image composition circuit 36, and image composition processing is performed so as to obtain a high-quality wide display image composed of 720 pixels in the horizontal direction and 720 pixels in the vertical direction. A high-quality wide display image is displayed on the display device 41 based on display control. If necessary, the image data amount is adjusted to 720 pixels in the horizontal direction, 360 pixels in the vertical direction, 720 pixels in the horizontal direction, and 480 pixels in the vertical direction, and a normal display image of a wide display image of normal quality or a normal display image of normal quality is displayed. 41 may be displayed.
[0078]
FIG. 13 shows still another embodiment, and shows an image represented by image data obtained in the recording process of the digital video tape recorder.
[0079]
The processing shown in Fig. 13 is to obtain image data for a normal display image with a high image quality of 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction = approximately 700,000 pixels by imaging, and from the obtained image data, 720 pixels in the horizontal direction and vertical Image data for two wide display images having a normal image quality of 360 pixels in the direction is obtained. The image data for the two normal display images obtained in this way may be displayed as they are as a normal image wide display image having 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction. It may be displayed as a wide display image with 720 pixels in the direction and 720 pixels in the vertical direction.
[0080]
Image data representing the image shown in FIG. 13 can be recorded by the digital video tape recorder shown in FIG.
[0081]
By imaging the subject using the CCD 12A, high-quality image data for a normal display image with 720 pixels in the horizontal direction and 960 pixels in the vertical direction can be obtained. In the image dividing circuits 22A, 22B and 22C, the image data is composed of an image composed of even-numbered image data and an image data composed of odd-numbered lines for each of luminance data Y and color difference data RY and BY. Divided into images. As a result, two image data (luminance data Y, color difference data RY and BY) of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction = about 350,000 pixels are obtained. The subsequent processing is the same as the processing described with reference to FIG. 3, except for the image data composed of even lines and the image data composed of odd lines, excluding 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction. The level of the image data is fixed at a constant level (the portion of the image represented by the image data fixed at the constant level is also indicated by hatching in FIG. 13) and recorded on the magnetic tape 8. In the example shown in FIG. 13, since there are two pieces of data of 720 pixels in the horizontal direction and 480 pixels in the vertical direction = about 350,000 pixels, recording is performed on the magnetic tape 8 using 10 tracks and 20 continuous tracks.
[0082]
The image data recorded on the magnetic tape 8 in this way is read out at the time of reproduction, and the image data is synthesized so that the even lines and the odd lines are alternated, whereby 720 pixels in the horizontal direction and 720 pixels in the vertical direction. A high-quality wide display image can be obtained. In addition, a normal display image with normal image quality of 720 pixels in the horizontal direction and 360 pixels in the vertical direction can be obtained without image composition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a recording system of a digital video tape recorder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a playback system of a digital video tape recorder.
FIG. 3 shows an example of an image represented by image data.
4A shows a screen represented by luminance data of one frame, and FIG. 4B shows a screen represented by color difference data of one frame.
FIG. 5 shows block generation processing at the right end of the screen.
FIG. 6 shows a macro block
FIG. 7 shows a shuffling process.
8A shows the format of the magnetic tape, and FIG. 8B shows the track format.
FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of a recording system of a digital video tape recorder according to another embodiment.
FIG. 10 is a block diagram showing an electrical configuration of a playback system of a digital video tape recorder.
FIG. 11 shows an example of an image represented by image data.
FIG. 12 shows an example of an image represented by image data.
FIG. 13 shows an example of an image represented by image data.
[Explanation of symbols]
12,12A CCD
16A, 16B, 16C, 23A, 23B, 23C, 23D, 23E, 23F Image data fixing circuit
19 Data compression circuit
22A, 22B, 22C Image segmentation circuit

Claims (12)

被写体を撮像して得られる被写体像を表わす標準画像データを出力する撮像手段，
上記撮像手段から出力される標準画像データによって表わされる標準画像からワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，
上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，
上記画像データ・レベル固定手段における画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置とともに表わす固定値設定情報を発生する固定値設定情報発生手段，ならびに
上記データ圧縮手段によりデータ圧縮された画像データを，記録媒体の画像データ記録領域に記録し，上記固定値設定情報発生手段から発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する記録制御手段，
を備えたディジタル画像データの記録装置。Imaging means for outputting standard image data representing a subject image obtained by imaging the subject;
In order to leave a portion that becomes a wide display image from the standard image represented by the standard image data output from the imaging means, at least one of the upper and lower portions of the standard image is used for data compression in the vertical direction. Image data level fixing means for fixing the level of image data in the range of an integral multiple of the unit block to a fixed level;
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a fixed level by the image data level fixing means and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression means for compressing data for each unit block so that
It represents the number of pixels in the vertical direction represented by the image data which is fixed to the thus constant level to the image data level fixing processing, with the position in the standard image of the image data which is fixed to a constant level in the image data level fixing means Fixed value setting information generating means for generating fixed value setting information , and image data compressed by the data compressing means is recorded in an image data recording area of a recording medium, and fixed value setting information generating means generates the fixed value setting information. Recording control means for recording value setting information in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium ;
An apparatus for recording digital image data. 上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取る読取手段，
上記読取手段により読取られた圧縮画像データをデータ伸長するデータ伸長手段，および
上記読取手段により読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段，
を備えた請求項１に記載のディジタル画像データの記録装置。Reading means for reading compressed image data recorded in the image data recording area and fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area;
Data decompression means for decompressing the compressed image data read by the reading means, and the image data that has been decompressed by the data decompression means based on the fixed value setting information read by the reading means, Image display control means for controlling image display so that an image represented by image data other than the image data subjected to the image data level fixing process is displayed in a predetermined display area of the display area of the display device;
The digital image data recording apparatus according to claim 1 , further comprising: 単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を含み，上記固体電子撮像素子により被写体を撮像して得られる被写体像を表わす上記標準画像データを出力する撮像手段，
上記撮像手段から出力される標準画像データを，ｎ個の単位画像データに分割する画像データ分割手段，
上記画像データ分割手段によってｎ個に分けられた単位画像データを合成して得られる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，
上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，
上記画像データ・レベル固定手段における画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置とともに表わす固定値設定情報を発生する固定値設定情報発生手段，ならびに
上記データ圧縮手段によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体のｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録し，上記固定値情報設定発生手段から発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する記録制御手段，
を備えたディジタル画像データの記録装置。Including a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, and outputting the standard image data representing a subject image obtained by imaging the subject with the solid-state electronic image sensor Imaging means to perform,
Image data dividing means for dividing the standard image data output from the imaging means into n unit image data;
In at least one of the upper and lower parts of the standard image, the vertical image is left in the vertical direction so that the image obtained by synthesizing the unit image data divided into n pieces by the image data dividing means remains a wide display image. Image data level fixing means for fixing the level of image data in the range of an integral multiple of the length of the unit block for data compression in a direction to a constant level;
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a fixed level by the image data level fixing means and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression means for compressing data for each unit block so that
Fixed representing the number of pixels in the vertical direction represented by the image data fixed at a fixed level by the image data / level fixing process in the image data / level fixing means together with the position of the image data fixed at the fixed level in the standard image Fixed value setting information generating means for generating value setting information , and n unit image data compressed by the data compressing means , divided into n unit image data recording areas of a recording medium, and recorded. Recording control means for recording fixed value setting information generated from the value information setting generating means in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium ;
An apparatus for recording digital image data. 上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取る読取手段，
上記読取手段により読取られた圧縮データをデータ伸長するデータ伸長手段，および
上記読取手段により読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像であって合成されることによりワイド表示画像となる画像を，表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段，
を備えた請求項３に記載のディジタル画像データの記録装置。Reading means for reading compressed image data recorded in the image data recording area and fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area;
Data decompression means for decompressing the compressed data read by the reading means, and the image data among the image data subjected to data decompression by the data decompression means based on the fixed value setting information read by the reading means An image that is represented by image data other than the image data subjected to the data level fixing process and is combined to be a wide display image is displayed in a predetermined display area in the display area of the display device. Image display control means for controlling image display so as to
4. The digital image data recording apparatus according to claim 3 , further comprising: 単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を含み，上記固体電子撮像素子により被写体を撮像して得られる被写体像を表わす上記標準画像データを出力する撮像手段，
上記撮像手段から出力される標準画像データを，それぞれが一駒の画像を表わすようにｎ個の単位画像データに分割する画像データ分割手段，
上記画像データ分割手段によってｎ個に分けられた単位画像データによって表わされる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定する画像データ・レベル固定手段，
上記画像データ・レベル固定手段により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行なうデータ圧縮手段，
上記画像データ・レベル固定手段における画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置とともに表わす固定値設定情報を発生する固定値設定情報発生手段，ならびに
上記データ圧縮手段よりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体の単位画像データ記録領域に記録し，上記固定値設定情報発生手段から発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する記録制御手段，
を備えたディジタル画像データの記録装置。Including a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, and outputting the standard image data representing a subject image obtained by imaging the subject with the solid-state electronic image sensor Imaging means to perform,
Image data dividing means for dividing the standard image data output from the imaging means into n unit image data so that each represents an image of one frame;
Data in the vertical direction in at least one of the upper and lower parts of the standard image is left so that the image represented by the unit image data divided into n pieces by the image data dividing means leaves a part that becomes a wide display image. Image data level fixing means for fixing the level of image data in the range of an integral multiple of the unit block length for compression to a constant level;
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a fixed level by the image data level fixing means and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression means for compressing data for each unit block so that
Fixed representing the number of pixels in the vertical direction represented by the image data fixed at a fixed level by the image data / level fixing process in the image data / level fixing means together with the position of the image data fixed at the fixed level in the standard image Fixed value setting information generating means for generating value setting information , and n unit image data compressed by the data compression means are recorded in a unit image data recording area of a recording medium, and the fixed value setting information generating means Recording control means for recording fixed value setting information generated from the recording medium in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium ;
An apparatus for recording digital image data. 上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取る読取手段，
上記読取手段により読取られた圧縮画像データをデータ伸長するデータ伸長手段，および
上記読取手段により読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長手段によりデータ伸長が施された画像データのうち上記ワイド表示画像となる画像の部分の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示するように画像表示を制御する画像表示制御手段，
を備えた請求項５に記載のディジタル画像データの記録装置。Reading means for reading compressed image data recorded in the image data recording area and fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area;
Data decompression means for decompressing the compressed image data read by the reading means, and the image data that has been decompressed by the data decompression means based on the fixed value setting information read by the reading means, Image display control means for controlling image display so as to display an image represented by image data of a portion of the image to be a wide display image in a predetermined display area of the display area of the display device;
The digital image data recording apparatus according to claim 5 , further comprising: 被写体を撮像して被写体像を表わす標準画像データを得，
撮像によって得られる標準画像データによって表わされる標準画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，
上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を施し，
画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置と ともに表わす固定値設定情報を発生し，
上記データ圧縮処理によりデータ圧縮された画像データを，記録媒体の画像データ記録領域に記録し，上記固定値設定情報発生処理により発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する，
ディジタル画像データの記録方法。Standard image data representing the subject image is obtained by imaging the subject.
An integer number of unit blocks for data compression in the vertical direction in at least one of the upper and lower parts of the standard image so that the standard image represented by the standard image data obtained by imaging remains a wide display image. The image data level in the double length range is fixed to a certain level,
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a certain level by the image data / level fixing process and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression is applied to each unit block so that
The number of pixels in the vertical direction represented by the image data which has been fixed at a constant level by the image data level fixing process, the fixed value setting information generated representing both the position in the standard image of the image data which is fixed at a constant level,
The image data compressed by the data compression process is recorded in the image data recording area of the recording medium, and the fixed value setting information generated by the fixed value setting information generation process is stored in a region other than the image data recording area of the recording medium. Record in the auxiliary recording area ,
Digital image data recording method. 上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取り，
読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，
上記読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示する，
請求項７に記載のディジタル画像データの記録方法。Read the compressed image data recorded in the image data recording area and the fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area,
Decompress the read compressed image data,
Based on the read fixed value setting information , an image represented by image data other than the image data subjected to the image data level fixing process among the image data subjected to the data expansion process is displayed. Display in a predetermined display area of the device display area,
8. The digital image data recording method according to claim 7 . 単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表わす上記標準画像データを得，
上記撮像によって得られる標準画像データを，ｎ個の単位画像データに分割し，
上記画像データ分割処理によってｎ個に分けられた単位画像データを合成して得られる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，
上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行ない，
画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置とともに表わす固定値設定情報を発生し，
上記データ圧縮処理によりデータ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体のｎ個の単位画像データ記録領域に分けて記録し，上記固定値設定情報発生処理により発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する，
ディジタル画像データの記録方法。Imaging a subject using a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, obtaining the standard image data representing the subject image;
The standard image data obtained by the imaging is divided into n unit image data,
In at least one of the upper and lower portions of the standard image, a vertical image is displayed in such a way that an image obtained by combining the unit image data divided into n pieces by the image data dividing process leaves a portion that becomes a wide display image. Fix the level of image data in the range of integer multiples of the unit block for data compression in the direction to a certain level,
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a certain level by the image data / level fixing process and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression is performed for each unit block so that
Generating fixed value setting information representing the number of vertical pixels represented by the image data fixed at a fixed level by the image data level fixing process together with the position of the image data fixed at a fixed level in the standard image ;
The n unit image data compressed by the data compression processing is recorded in n unit image data recording areas of a recording medium, and the fixed value setting information generated by the fixed value setting information generation processing is recorded as the above. Recording in an auxiliary recording area other than the image data recording area of the recording medium ,
Digital image data recording method. 上記画像データ記録領域に記録された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取り，
読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，
読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記画像データ・レベル固定処理が施された画像データ以外の画像データによって表わされる画像であって合成されることによりワイド表示画像となる画像を，表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示する，
請求項９に記載のディジタル画像データの記録方法。Read the compressed image data recorded in the image data recording area and the fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area,
Decompress the read compressed image data,
An image represented by image data other than the image data subjected to the image data level fixing process among the image data subjected to the data expansion process based on the read fixed value setting information. An image that becomes a wide display image by being combined is displayed in a predetermined display area of the display area of the display device.
The digital image data recording method according to claim 9 . 単位画像データのデータ量のｎ倍のデータ量をもつ標準画像データを生成する固体電子撮像素子を用いて被写体を撮像し，被写体像を表わす上記標準画像データを得，
上記撮像によって得られる標準画像データを，それぞれが一駒の画像を表わすようにｎ個の単位画像データに分割し，
上記画像データ分割処理によってｎ個に分けられた単位画像データによって表わされる画像がワイド表示画像となる部分を残すように，標準画像の上，下の少なくともいずれか一方の部分において，縦方向にデータ圧縮のための単位ブロックの整数倍の長さの範囲の画像データのレベルを一定レベルに固定し，
上記画像データ・レベル固定処理により一定レベルに固定された画像データおよび上記標準画像から上記ワイド表示画像として残る部分を表わす画像データについて，圧縮後の一画面分のデータ量があらかじめ定められたデータ量となるように上記単位ブロックごとにデータ圧縮を行ない，
画像データ・レベル固定処理によって一定レベルに固定された画像データによって表される垂直方向の画素数を，一定レベルに固定された画像データの標準画像における位置とともに表わす固定値設定情報を発生し，
上記データ圧縮されたｎ個の単位画像データを，記録媒体の単位画像データ記録領域に記録し，上記固定値設定発生処理により発生する固定値設定情報を上記記録媒体の上記画像データ記録領域以外の補助記録領域に記録する，
ディジタル画像データの記録方法。Imaging a subject using a solid-state electronic image sensor that generates standard image data having a data amount n times the data amount of unit image data, obtaining the standard image data representing the subject image;
The standard image data obtained by the imaging is divided into n unit image data so that each represents one frame image,
Data in the vertical direction in at least one of the upper and lower parts of the standard image is left so that the image represented by the unit image data divided into n pieces by the image data dividing process leaves a part that becomes a wide display image. The level of the image data in the range of an integer multiple of the unit block for compression is fixed to a certain level,
A predetermined amount of data for one screen after compression with respect to image data fixed to a certain level by the image data / level fixing process and image data representing a portion remaining as the wide display image from the standard image Data compression is performed for each unit block so that
Generating fixed value setting information representing the number of vertical pixels represented by the image data fixed at a fixed level by the image data level fixing process together with the position of the image data fixed at a fixed level in the standard image ;
The n unit image data compressed with the data is recorded in a unit image data recording area of a recording medium, and fixed value setting information generated by the fixed value setting generation process is stored in a region other than the image data recording area of the recording medium. Record in the auxiliary recording area ,
Digital image data recording method. 上記画像データ記録領域に記載された圧縮画像データおよび上記補助記録領域に記録された固定値設定情報をそれぞれ読取り，
読取られた圧縮画像データをデータ伸長し，
読取られた固定値設定情報にもとづいて，上記データ伸長処理によりデータ伸長が施された画像データのうち上記ワイド表示画像となる画像の部分の画像データによって表わされる画像を表示装置の表示領域のうちあらかじめ定められた表示領域に表示する，
請求項11に記載のディジタル画像データの記録方法。Read compressed image data described in the image data recording area and fixed value setting information recorded in the auxiliary recording area,
Decompress the read compressed image data,
Based on the read fixed value setting information , the image represented by the image data of the portion of the image that becomes the wide display image among the image data that has been subjected to the data decompression process is displayed in the display area of the display device. Display in a predefined display area,
12. The digital image data recording method according to claim 11 .
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