JP3740211B2 - 記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はディジタル信号処理を行うVTR等の記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のディジタル信号処理を行う磁気記録再生装置は図4のように構成されている。図4において、再生時には、磁気テープ41からヘッド40により再生されたアナログ信号をAD/DA変換器42でディジタル信号に変換し、2トラック分の容量を持つトラックメモリ43の所定アドレスに順次書き込む。トラックメモリ43は1トラック容量×3バンク構成であり、AD/DA変換器42、誤り訂正部44、メモリIF45がバス構成されてトラックメモリ43に接続されている。このバス全体の調停をバスコントローラ46で行っている。このような構成において、誤り訂正回路44は、AD/DA変換器42が1トラック分のデータを書込み終えたバンクについて順次誤り訂正を行っていく。
【0003】
そしてメモリIF45は誤り訂正の終わったバンクを図5に示すようなタイミングでトラックメモリ43より取出し、2つのTM(トラックメモリ)47に書込む。図5はTM47に対するメモリIF45と符号化/復号化部48のアクセスタイミングを示している。メモリIF45は、図5の点線で示すように、バンク0のトラック0から順次書込んでいく。それに対して符号化/復号化部48は、メモリIF45がアクセスしていない図5の斜線で示す領域のデータを順次復号化していく。尚、図5の横軸は時間を示し、縦軸はTM領域メモリアドレスを示す。符号化/復号化部48で処理されたデータはFM(フレームメモリ)49に書き込まれ、画像データ入出力部50により映像信号として出力される。
【0004】
記録時には、外部から入力される映像信号が画像データ入出力部50によりFM49に書き込まれる。次に符号化/復号化部48はFM49のディジタルデータを順次符号化してTM47に書き込む。TM47に書込まれた符号化データはメモリIF45により読み込まれ、トラックメモリ43に書込まれる。記録時の符号化/復号化部48とメモリIF45のTM47のアクセスタイミングは図5の再生時と同様に行われる。次に再生時と逆のタイミングでトラックメモリ43の符号化データを誤り訂正部44により誤り訂正のための符号を付加し、AD/DA変換器43から符号化データの記録信号が出力され、ヘッド40により磁気テープ41に記録される。
【0005】
上記符号化/復号化部48の符号化と復号化の単位としては、図3に示すように、VM(ビデオメモリ)領域の垂直方向に異なる5つのスーパーマクロブロックの中から各1個のマクロブロックを単位として取り出すものである。取り出した各マクロブロックは可変長符号化/復号化され、TM領域の構成単位であるSyncブロックに書き込まれる。ただし、可変長符号化された結果がSyncブロックサイズより大きい場合は、上記5つのマクロブロックのうちの残りのマクロブロックで空き容量のあるSyncブロックにはみだしたデータが書き込まれる。上記垂直方向の5個のスーパーマクロブロックの選択は偶数番目、奇数番目で行われる。
【0006】
次に図3におけるアドレス空間の構成について説明する。
VM領域には、符号化される前の画像データ(Y,Cr,Cb)が画素単位で書き込まれ、この画像データ(NTSC方式の場合、1フレーム当たり水平720画素×垂直480画素)は、水平方向5ブロック×垂直方向10ブロックの50個のスーパーマクロブロック(SMB)に配分され、各SMBは輝度データ4DCT(直交変換)ブロックと色差データ各1DCTブロックとから成るマクロブロックを27ブロック集めて構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、符号化/復号化部の符号化単位は垂直方向に異なる5個のスーパーマクロブロックの中から各1個ずつ取り出したマクロブロックであり、このマクロブロックについて符号化/復号化の処理を行い、1フレームの時間の間に1フレーム分のVMとTM領域を用いて順次、符号化/復号化を行っているが、TMの2バンク構成においては、一方のTMのバンクには、誤り訂正のためのアクセスが入るため、誤り訂正の処理に必要な作業メモリを図4のトラックメモリ43のように別エリアに設ける必要があるという問題があった。
【0008】
従って本発明は、上記作業メモリを削除することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、1フレームの符号化画像データを記録媒体上の所定本数のトラックに分割して記録し、これを再生する処理を行う記録再生処理手段と、それぞれ1フレームの符号化画像データを記憶する第1、第2の記憶手段と、記録時に1フレームの入力画像信号を先ず上記所定本数のトラックのうち所定のトラックに関してトラック単位に順次符号化し、次に残りのトラックに関して同様に符号化し、その符号化画像データを1フレーム毎に上記第1、第2の記憶手段に交互に書き込む符号化手段と、上記第1、第2の記憶手段のうち上記符号化手段による書き込みが行われていない方の記憶手段から符号化画像データをトラック順次に読み出して上記記録再生処理手段に与えるデータ入力手段と、再生時に上記記録再生処理手段で再生された符号化画像データを第1、第2の記憶手段に交互に書き込むデータ出力手段と、上記第1、第2の記憶手段のうち上記データ出力手段による書き込みが行われていない方の記憶手段から先ず所定のトラックの符号化画像データを読み出して復号化し、次に残りのトラックに関して同様に復号化する復号化手段とを備え、上記符号化手段及び復号化手段は、先ず偶数又は奇数番目のトラックについて処理を行った後、奇数又は偶数番目のトラックについて処理を行うことを特徴とする。
【0010】
【作用】
本発明によれば、符号化手段及び復号化手段がアクセスする第1、第2の記憶手段において最初に処理されるトラックへのアクセスが1フレーム期間の例えば前半に集中するため、1フレーム期間の後半には上記最初に処理されたトラックのデータを他の処理に用いることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を、ディジタルVTRに適用した場合の実施の形態を示すブロック図である。
本実施の形態は、図1に示すように各種処理部が内/外のCPUによって制御されつつ各々が所望のタイミングでメモリにアクセスし、それらのアクセス要求をメモリ制御部が調停することで上記各処理部の動作を保証するように構成されている。
また、各処理部はSD対応の画像データのリアルタイム処理を行うことができ、本実施の形態においては、このような処理ユニットを並列配置して各処理部に時分割的に画像データを供給して処理させるように構成されている。
【0012】
上記処理ユニットにおける各処理部は、図1に示すように、カメラからの入力データ、EVF(電子ビューファインダ)への出力データ、ライン入出力データ等のデータを処理するデータI/O部1、上記入力データに対してY/C分離等の処理をする画像データ入出力部3、オーディオ処理部5、画像データに対して離散コサイン変換を用いた可変長符号化/復号化を行う符号化/復号化部7、誤り訂正部9、記録時に上記符号化データをテープフォーマットに変換、または再生時にデフォーマット処理をするための符号化データ入出力部11、記録/再生時の電磁変換処理を行う電磁変換処理部25から主として構成されており、これら各処理部はアドレス変換回路13及びメモリインターフェース15を介して外付けの上記メモリ17とデータの授受を行う。
【0013】
これら各処理部の動作は、内部の電気系の処理を制御するシステムコントロールCPU19からCPUバスCBS2を介して供給される所定のコマンド、更に外部のサーボ系CPU23からCPUバスCBS1及びインターフェース21、及び上記CBS2を介して供給される所定のコマンドによって制御されて並列配置された各処理部を時分割処理させる。なお、上記メモリ17は、クロックの立ち上がりに同期してデータのバースト転送を行い得るSDRAM(Syncronous−DRAM)が用いられている。また、ジッターの無い外部の周波数発振器27から上記ユニット内の周波数逓倍器29に例えば、27.5MHzのクロックを供給し、そこで逓倍されて発生した67.5MHzがリファレンスクロックとして供給される。
【0014】
このようなメモリ17の各メモリ空間は、図3のように1フレーム分の容量を備えたビデオメモリ(VM)領域と、同様に1フレーム分の符号化データを記憶するための容量を備えたトラックメモリ(TM)領域とからそれぞれ構成されている。各領域におけるメモリは1フレーム毎に書き込みモードと読み出しモードとに設定可能であるとともに、上記各処理部は、その処理形態に応じてVM領域又は、TM領域との間でデータの授受を行う。
即ち、図3に示すように上記画像データ入出力部3は専らVM領域との間でセンスアンプを介してデータの授受を行い、上記符号化/復号化部7はVM領域及びTM領域との両方とデータの授受を行うことにより、符号化動作時には、VM領域からデータを読み出して符号化処理した後にTM領域に書き込み、復号化動作時にはTM領域からデータを読み出して復号化処理した後にVM領域に書き込む。
【0015】
また、上記各領域におけるアドレス空間は図3に示すようにそれぞれ構成されている。
即ち、上記VM領域には、符号化される前の画像データ(Y,Cr,Cb)が画素単位で書き込まれ、この画像データ(NTSC方式の場合、1フレーム当たり水平720画素×垂直480画素)は、水平方向5ブロック×垂直方向10ブロックの50個のスーパーマクロブロック(以下、SMBと記す)に配分され、各SMBは輝度データ4DCTブロックと色差データ各1DCTブロックとから成るマクロブロック(以下、MBと記す)を27ブロック集めて構成されている。なお、各DCTブロックは8×8画素から構成される。
【0016】
また、上述のような画素数から成る1フレームの画像データは、NTSC方式の場合、符号化処理された後に磁気テープ上の10トラック(PALの場合12本)に渡って記録されるが、符号化前の画像データは上述のような水平方向に整列された5SMB分のデータが1本のトラックにそれぞれ対応する。
従って、このVM領域に対してアクセスする際のアドレスとしては、各画素の水平方向及び垂直方向にそれぞれ対応したh、v、トラックナンバTr、各トラック内のSMBナンバ、各SMB内のMBナンバ、各MB内のDCTナンバを用いることが好ましい。
【0017】
一方、上記TM領域には、符号化された後の画像データ及び誤り訂正符号等が上述の10本(PALの場合12本)のトラックに分配されて記録され、各トラックに対応する領域には149のシンクブロック(以下、SBと記す)が記録される。
また、画像データの各SBは、SBの先頭を示す同期データ(以下、SYと記す。)、信号の各アドレス及び属性等を示すIDデータ(以下、IDと記す。)、有効(画像)データ、及びパリティからそれぞれ構成される。
従って、このTM領域に対してアクセスする際のアドレスとしては、トラックナンバTr、各Tr内のシンクブロックナンバ(以下、SBと記す。)、各SB内のシンボルナンバ(以下、SMBと記す。)を用いることが好ましい。
【0018】
また、上述のようなメモリ17に対する各処理部のアクセスは図1のアドレス変換回路13により調停制御及びアドレス制御される。
即ち、アドレス変換回路13は、内外部のCPU19、23からCBS2を介して再生モードか記録モードかといった各種動作モードの種類等を指定するコマンドが伝送されるか、又は直接各処理部のアドレスの所定ビットによって上記モードが伝送されて、これらの情報に応じてデータ転送の優先順位に関するスケジューリングを行うと共に、上記各処理部からのアクセス要求(以下、Reqと記す。)に応じて各処理部とメモリ17との間のデータ転送の調停を行う。
上記コマンドは、図示せずも機器本体の各スイッチ等によって設定される動作モードを上記内外部CPUが検出することによって決定されるものであり、例えば符号化モード、復号化モード、或いは、VTRにおける特殊再生モード等の各種動作モードに対応する。
【0019】
一方、上記各処理部にはそれぞれ必要なクロックが供給されており、そのクロックに同期して動作する。これらのクロックは、入力信号中から抽出される同期信号HSync、VSync及び内部基準クロック等に基づいて、上記画像データ入出力ブロック3に供給されて入力信号に同期する第一のクロック(本実施の形態では13.5MHz)、符号化/復号化部7と誤り訂正部9及びアドレス変換回路13、メモリI/F15、メモリ17に供給される第3のクロック(本実施の形態では67.5MHz)、符号化データ入出力部11に電磁変換処理部25から供給されるドラムの回転に同期したクロックで、記録媒体への記録/再生を行うための第4のクロック(本実施の形態では41.85MHz)があって、各処理部は、供給されたクロックに応じた処理動作を行う。
【0020】
図2(a)、(b)は、上記構成における各処理部のメモリ17へのアクセスタイミングを示す。横軸は処理時刻を示し、縦軸は、TM領域(2フレーム構成)のアドレスを示す。図2(a)は再生時、図2(b)は記録時のタイミングを示す。斜線領域Aは、符号化/復号化部7のアクセスを示し、点線Bは符号化データ入出力部11のアクセスを示す。塗りつぶし領域Cは誤り訂正部9のアクセスを示す。
【0021】
図2において(a)の再生時には、まずフレーム1でTM領域のバンク0のトラック0に対応するアドレスから符号化データ入出力部11が順次書込み、1フレームの時間で10トラック分のデータを書込む。次に符号化データ入出力部11より1トラック時間(1/10フレーム)遅れて誤り訂正部9が符号化データ入出力部11が書込んだ領域について順次データを読出し、誤り訂正後、訂正したデータを元に戻すライトバックを行う。これと並行して符号化/復号化部7は、TM領域で符号化データ入出力部11がアクセスしていないバンク1に関し、まず、偶数トラック(0、2、4、…)領域において復号化を行い、全て復号化した後、奇数トラック(1、3、5、…)領域について復号化を行う。そして次のフレーム2の期間は符号化データ入出力部11がバンク1をアクセスし、符号化/復号化部7はバンク0をアクセスして同様の処理を行う。
【0022】
図2(b)の記録時は、まずフレーム1でTM領域のバンク1の偶数トラック領域について順次符号化し全て完了した後、奇数トラック領域について符号化していく。これと並行して符号化データ入出力部11はバンク0のデータをトラック0から順次読み出し、電磁変換処理部25に出力していく。このとき誤り訂正部9は、符号化データ入出力部11がアクセスする領域の1トラック時間(1/10フレーム)前に誤り訂正の符号付加を行う。
上記構成により、符号化/復号化部7の符号化/復号化の処理の順序を偶数トラックの領域から行うことにより、符号化/復号化部7のアクセス領域のバンクの一部を他の処理部がアクセスすることが可能になる。
【0023】
本実施の形態によれば、符号化/復号化部7の符号化/復号化処理を偶数トラックから処理し、全て完了した後、奇数トラックから処理することにより、符号化/復号化部7が1フレーム期間の間にアクセスする符号化データの書き込まれている10トラック分のTM領域の内、偶数トラックに関して1フレーム期間の後半の1/2フレームを他の処理に用いることができる。
【0024】
尚、本実施の形態では、符号化/復号化部7がアクセスするTM領域を10トラック×2バンク構成で実現したが、符号化/復号化部7がアクセスするバンク側の偶数トラックを後半1/2フレームは符号化データ入出力、誤り訂正に使用させれば、TM領域を15トラック×1バンク構成でも実現できる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トラックメモリとしての2つの記憶手段を効率的に使用することができ、作業メモリを削減することができる。特に1フレーム期間の初めに処理されたトラックのデータをその1フレーム期間の後半で他の処理に用いることができるので、この他の処理用のメモリを別途用意する必要をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による記録再生装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】トラックメモリに対する符号化/復号化、誤り訂正、符号化データ入出力の各処理のアクセスタイミングを示す構成図である。
【図3】トラックメモリ、ビデオメモリのメモリ空間イメージを示す構成図である。
【図4】従来の記録再生装置を示すブロック図である。
【図5】従来のトラックメモリに対する各処理のアクセスタイミングを示す構成図である。
【符号の説明】
7 符号化/復号化部
9 誤り訂正部
11 符号化データ入出力部
17 メモリ
19 システムコントロールCPU
VM ビデオメモリ
TM トラックメモリ
Claims (4)
- 1フレームの符号化画像データを記録媒体上の所定本数のトラックに分割して記録し、これを再生する処理を行う記録再生処理手段と、
それぞれ1フレームの符号化画像データを記憶する第1、第2の記憶手段と、
記録時に1フレームの入力画像信号を先ず上記所定本数のトラックのうち所定のトラックに関してトラック単位に順次符号化し、次に残りのトラックに関して同様に符号化し、その符号化画像データを1フレーム毎に上記第1、第2の記憶手段に交互に書き込む符号化手段と、
上記第1、第2の記憶手段のうち上記符号化手段による書き込みが行われていない方の記憶手段から符号化画像データをトラック順次に読み出して上記記録再生処理手段に与えるデータ入力手段と、
再生時に上記記録再生処理手段で再生された符号化画像データを第1、第2の記憶手段に交互に書き込むデータ出力手段と、
上記第1、第2の記憶手段のうち上記データ出力手段による書き込みが行われていない方の記憶手段から先ず所定のトラックの符号化画像データを読み出して復号化し、次に残りのトラックに関して同様に復号化する復号化手段とを備え、
上記符号化手段及び復号化手段は、先ず偶数又は奇数番目のトラックについて処理を行った後、奇数又は偶数番目のトラックについて処理を行うことを特徴とする記録再生装置。 - 上記記録時に、上記第1、第2の記憶手段に記憶された符号化画像データに対して上記データ入力手段による読み出しが行われる前に誤り訂正符号を付加する付加手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の記録再生装置。
- 上記再生時に、上記第1、第2の記憶手段に記憶された符号化画像データに対して上記復号化手段による復号化が行われる前に誤り訂正を行う訂正手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の記録再生装置。
- 上記入力画像信号を記憶して上記符号化手段に与えると共に、上記復号化された画像信号を記憶する第3の記憶手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の記録再生装置。
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1996
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