JP4026214B2 - Memory control method and recording / reproducing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば民生用のディジタルビデオテープレコーダ等におけるビデオデータの記録デシャッフリング処理及び再生シャッフリング処理などに使用するメモリに適用されるメモリ制御方法、及びそのメモリ制御方法が適用される記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆるディジタルビデオフォーマット(以下、DVフォーマットと呼ぶ)が適用される民生用ディジタルビデオテープレコーダでの記録信号処理においては、カメラブロックにて生成された映像信号や外部から供給された映像信号が、ブロッキング及びシャッフリング処理、DCT(離散コサイン変換)処理、フレーミング処理、記録デシャッフリング処理、パリティ生成及び付加処理、記録変調処理等を経て、磁気テープ上に所定のテープフォーマットにて記録される。
【0003】
逆に、上記映像信号が記録された磁気テープを再生する場合においては、磁気テープから再生された映像信号が、再生復調処理、エラー訂正処理、再生シャッフリング処理、デフレーミング処理、IDCT(逆離散コサイン変換)処理、デブロッキング及びデシャッフリング処理を経て、例えばモニタ等に送られて表示される。
【0004】
ここで、上記ディジタルビデオテープレコーダにおいては、1フレーム分のビデオデータ量に相当する1Mビットのメモリ(RAM)2つを、交互に切り換えて使用するいわゆるバンク動作によって、上記記録時の記録デシャッフリング処理および再生時の再生シャッフリング処理を実現している。
【0005】
すなわち、記録デシャッフリング処理とは、図15に示すように、ある規則性(シャッフリングパターン)に則って既にシャッフルされている1画面分のデータを、画面の左上から右下に向かう順番に並べ替える動作であり、逆に、再生シャッフリング処理とは、画面の左上から右下に向かう順番に対応した順序で入力される1画面のデータを、ある規則性(デシャッフリングパターン)に則って読み出していく動作である。したがって、記録デシャッフリング処理、再生シャッフリング処理の何れの場合も、入出力間でデータがシャッフルされているため、例えばあるデータを出力しなければならないタイミングがきたときに、そのデータが時間的に未だ入力されていないということが起こり得る。このようなことから、記録デシャッフリング処理、再生シャッフリング処理の何れの場合においても、予めフレームメモリに1フレーム分のデータを貯めておき、上記シャッフリングパターン或いはデシャッフリングパターンに則って当該フレームメモリから読み出しを行うようなメモリ制御が必要であり、また、フレームの時間的な連続性を保つためには、当該フレームメモリを2バンク(BANK1,2)分設けて、ある1フレーム期間に片方のフレームメモリ(例えばBANK1)の書き込み動作を行っている間に、もう一方のフレームメモリ(例えばBANK2)を読み出し動作させるようなバンク動作が行われている。
【0006】
なお、記録デシャッフリング処理、再生シャッフリング処理におけるシャッフリング(或いはデシャッフリング)の単位は、図15及び図16(c)中のA0〜A9,B0〜B9,C0〜C9,D0〜D9,E0〜E9にて示すスーパーブロックと呼ばれる単位毎に行われる。当該スーパーブロックは、DVフォーマットにおける例えばテレビジョン標準放送方式のいわゆるNTSC放送方式のSDモード(基本仕様モード)の場合、図15及び図16(c)に示すように1画面を10個(PAL方式の場合は12個)のトラックに分割し、さらにそれぞれのトラックを5つに分割して得られるものである。一つのスーパーブロックは、図16(b)に示すように27個のマクロブロックMB0〜MB26で構成され、一つのマクロブロックは、図16(a)に示すように80個の圧縮された輝度及び色差のデータG0〜G79とからなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような2つのフレームメモリのバンク動作は、入出力データ(スーパーブロック)に対するそれぞれのメモリのアドレス配置をシンプルに構成できる反面、使用するメモリの容量が多く必要になり、コストと基板面積も増加してしまっている。また、2つの1MビットのRAMをバンク動作させる制御におけるアドレス管理も複雑である。さらに、将来、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向けIC)にDRAM(ダイナミックRAM)等を内蔵することになった場合に不利である。
【0008】
そこで、本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、メモリの容量を少なくでき、基板面積とコストを減少させ、メモリのアドレス管理も容易にすることが可能なメモリ制御方法及びそのメモリ制御方法が適用される記録再生装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のメモリ制御方法は、フレーム内の一定単位毎のデータをシャフリングもしくはデシャフリングして書き込み/読み出しを行う際のメモリ制御方法であり、シャッフリングもしくはデシャッフリングの規則に基づいて、一つのメモリ内の一の領域から一定単位のデータを読み出し、その一定単位のデータが読み出された一の領域に新たなデータを書き込むと同時に、他の一の領域から一定単位のデータを読み出し、1フレーム内のデータ量が基本仕様モードの1/2となる長時間仕様モードの場合に、1フレームの半分のデータ量のデータに対して、上記メモリの半分の領域を使用した上記シャッフリングもしくはデシャッフリングを行うことにより、上述の課題を解決する。
【0010】
また、本発明の記録再生装置は、フレーム単位のデータをシャフリングもしくはデシャフリングして記録/再生する記録再生装置であり、1フレーム分のデータを格納する格納手段と、格納手段の書き込み/読み出しのアドレスを制御するアドレス制御手段とを有し、シャッフリングもしくはデシャッフリングの規則に基づいて、格納手段内の一の領域から一定単位のデータを読み出し、その一定単位のデータが読み出された一の領域に新たなデータを書き込むと同時に、他の一の領域から一定単位のデータを読み出すアドレス制御を行い、1フレーム内のデータ量が基本仕様モードの1/2となる長時間仕様モードの場合に、1フレームの半分のデータ量のデータに対して、上記格納手段の半分の領域を使用した上記シャッフリングもしくはデシャッフリングを行うことにより、上述の課題を解決する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0012】
図1と図2には、本発明のメモリ制御方法及び記録再生装置が適用される一実施の形態の構成として、例えば民生用のディジタルビデオテープレコーダ(VTR)の記録系と再生系の概略構成を示す。
【0013】
図1に示すディジタルVTRの記録系において、カメラ・外部ライン入力部10は、撮像用CCD(固体撮像素子)及びレンズ系を備えたカメラ部にて生成した映像信号、或いは、外部からライン入力として供給された映像信号を、ブロッキング・シャッフリング処理部11に送る。なお、カメラ部からの映像信号或いはライン入力された映像信号がアナログ信号である場合には、ディジタル映像データに変換されてから、ブロッキング・シャッフリング部11に送られる。
【0014】
ブロッキング・シャッフリング部11では、供給されたディジタル映像データを所定単位毎にブロック化し、さらにシャッフリング(記録シャッフリング)する。このブロッキング及び記録シャッフリングされた映像データは、変換符号化処理部12に送られる。
【0015】
変換符号化処理部12では、上記ブロッキング及び記録シャッフリングされた映像データを離散コサイン変換(DCT)処理し、さらにそのDCT係数データをジグザグスキャンした後、量子化及び可変長符号化し、この可変長符号化により得られた圧縮符号データを、フレーミング処理部13に送る。
【0016】
フレーミング処理部13では、上記可変長符号化により得られた圧縮符号データを用いてフレームを構成する。このフレーミング処理部13にてフレーミングされたデータは、記録デシャッフリング処理部14に送られる。
【0017】
当該記録デシャッフリング処理部14は、後述するようにして、1個のフレームメモリ17を用いて上記フレームのデータに記録デシャッフリング処理を行う。この記録デシャッフリング処理部14にて記録デシャッフリング処理された圧縮符号データは、パリティ生成及び付加処理(PTG)部15に送られる。
【0018】
このパリティ生成及び付加処理部15では、記録デシャッフリング処理部14から供給された圧縮符号データからパリティを生成し、この生成したパリティを付加して記録変調処理部16に送る。
【0019】
記録変調処理部16では、供給されたデータをコーディングして磁気テープ(ビデオテープ)に記録する記録信号を生成する。この記録信号は図示しないヘッドにより、所定のテープフォーマットで磁気テープに記録されることになる。
【0020】
一方、図2に示す民生用ディジタルVTRの再生系においては、図2に示すように、上記記録信号が記録されている磁気テープから信号(再生信号)が読み出され、この再生信号が再生復調処理部20に送られる。
【0021】
当該再生復調処理部20では、再生信号をデコーディングし、エラー訂正(ECC)処理部21に供給する。
【0022】
エラー訂正処理部21では、再生復調処理部20からのデータに付加されているパリティを用いたエラー訂正処理を行い、このエラー訂正後の圧縮符号データを再生シャッフリング処理部22に送る。
【0023】
再生シャッフリング処理部22では、後述するようにして、1個のフレームメモリ27を用いて上記圧縮符号データに再生シャッフリング処理を行う。この再生シャッフリング処理部22にて再生シャッフリング処理された圧縮符号データは、デフレーミング処理部23に送られる。
【0024】
当該デフレーミング処理部23では、フレームの圧縮符号データをデフレーミングし、さらにこのデフレーミング処理後の圧縮符号データを、復号逆変換処理部24に送る。
【0025】
当該復号逆変換処理部24では、圧縮符号データを復号伸張して逆量子化することによりDCT係数データを復元し、さらに逆ジグザグスキャン処理を行ってから逆離散コサイン変換(IDCT)を行い、デブロッキング・デシャッフリング処理部25に供給する。
【0026】
デブロッキング・デシャッフリング処理部25では、復号逆変換処理部24からのデータのデシャッフリング処理を施した後、ブロックを解く。
【0027】
上述のように圧縮が解かれ、デシャッフリング処理された後の輝度及び色差信号は、その後、例えばモニタ26に送られて表示される。
【0028】
本実施の形態のディジタルVTRは、上記図1の記録デシャッフリング処理部14における記録デシャッフリング処理の際、及び、図2の再生シャッフリング処理部22における再生シャッフリング処理の際におけるフレームメモリ(RAM)17,27のアドレス制御に、図3に示すようなダイナミックアドレッシングを用いることにより、1枚のフレームメモリ17,27のみで効率の良い記録デシャッフリング処理、再生シャッフリング処理を実現可能にしている。
【0029】
すなわち、この図3には、上記ダイナミックアドレッシング動作の一例として、図中(a)に示すように、例えばD,C,B,Aの順番でスーパーブロックが並んだ入力データ系列を、シャッフリング(この場合はデシャッフリングに相当する)して、A,B,C,Dの順番でスーパーブロックが並んだ出力データ系列を生成する例を挙げている。
【0030】
この図3において、入力データ系列は、先ず、初期設定として図3(b)及び(g)に示すように配置され、この初期設定状態ではスーパーブロックA0が出力される。
【0031】
次に、図3(c)に示すように、スーパーブロックA0が出力された位置にはスーパーブロックD1が置かれると同時に、スーパーブロックB0が出力される。その次は、図3(d)に示すように、スーパーブロックB0が出力された位置にはスーパーブロックC1が置かれると同時に、スーパーブロックC0が出力される。
【0032】
以下同様に、図3(e)に示すように、スーパーブロックC0が出力された位置にはスーパーブロックB1が置かれると同時に、スーパーブロックD0が出力され、その次は、図3(f)に示すように、スーパーブロックD0が出力された位置にはスーパーブロックA1が置かれる。
【0033】
以上の動作により、図3(g)の状態であったものが、図3(h)に示す状態となり、各スーパーブロックA,B,C,Dの場所(アドレス)の移動が完了する。
【0034】
ここで、図4には、フレームメモリのアドレス配置の一例を示す。図4の例では、NTSC方式のSDモードを例に挙げている。
【0035】
この図4において、図中(a)はNTSC方式のSDモードでの1画面を示しており、当該1画面は720ピクセル×480ピクセルからなる。この1画面は、図4(b)に示すように、0〜9の10個のトラック(PALの場合は12個)に分割され、さらにそれぞれのトラックは5つのスーパーブロックA,B,C,Dに分割される。一つのスーパーブロックは、図4(c)に示すように、0〜26の27個のマクロブロックMBで構成されている。なお、図4では、アドレス配置を分かり易くするために、トラック、スーパーブロック、マクロブロックの関係をそのままメモリ上に配置したときの例を示している。
【0036】
また、上述した圧縮の単位は、図5に示すような5マクロブロックからなる1ビデオセグメントである。
【0037】
すなわち、この図5において、1ビデオセグメントは、各スーパーブロックA,B,C,D,Eからそれぞれ1つずつマクロブロックMBを集めた5つのマクロブロックからなる。なお、図5中のA,B,C,D,EはスーパーブロックA,B,C,D,Eにそれぞれ対応し、mは0〜9(トラック数に対応する)であり、nは0〜27(1スーパーブロック内のマクロブロック数に対応する)である。
【0038】
このように、圧縮の単位は1ビデオセグメントであるため、上記フレームメモリへのデータの受け渡しは当該1ビデオセグメント単位で行うのが適当である。
【0039】
以下に、本実施の形態のディジタルVTRにおいて、フレームメモリでの1ビデオセグメント単位のダイナミックアドレッシングの具体的な動作説明を行う。
【0040】
図6には、上記フレームメモリにおける1ビデオセグメント単位のダイナミックアドレッシングの簡単なタイミングチャートを示す。なお、図6中のVS1〜VS5,VS1’〜VS5’は、それぞれ1ビデオセグメントのデータであり、図中R1,R2,R3はフレームメモリ上のあるメモリ領域を示している。
【0041】
すなわちこの図6において、1つのメモリにおいてダイナミックアドレッシングを行うということは、ある単位処理時間Taにあるメモリ領域R1に格納されている1ビデオセグメント相当のデータVS1をフレームメモりから読み出し、次の単位処理時間Tbでその空いたメモリ領域R1に新たな1ビデオセグメントのデータVS1’を書き込む、という処理を繰り返すことである。
【0042】
なお、図7には、ビデオセグメント単位のダイナミックアドレッシング動作を、例えば2バンク動作の2個のフレームメモリを用いて実現した場合のタイミングチャートを示す。
【0043】
この図7において、2バンク動作の2個のフレームメモリを用いた場合、一方のバンク(BANK1)において1ビデオセグメントのデータVS1’,VS2’、VS3’を順番に書き込んでいるとき、他方のバンク(BANK2)では1ビデオセグメントのデータVS1,VS2.VS3を順番に読み出すという動作を行っており、バンク信号によって書き込みと読み出しの切り換えがなされた後は、一方のバンク(BANK1)において1ビデオセグメントのデータVS1’,VS2’、VS3’を読み出しているとき、他方のバンク(BANK2)では1ビデオセグメントのデータVS4’,VS5’・・・を書き込むという動作を行っている。
【0044】
このように、図7に示すような2バンク動作で、バンク信号によって各バンクのフレームメモリの書き込みと読み出しの期間が制御されることになるのに対し、図6のダイナミックアドレッシング動作によればそのようなことがない。
【0045】
次に、図8を用い、各トラックのスーパーブロックが、前述したダイナミックアドレッシングによってフレームメモリ上のどのアドレスへ移動していくかを説明する。なお、図8では、一例として、記録時すなわち図1の記録系の記録デシャッフリング処理部14とフレームメモリ17の関係を示している。また、図8中のA0〜E9はそれぞれスーパーブロックを示しているが、「’」が付けられているスーパーブロックはメモリに入力されてきたスーパーブロックを表している。図8(a)はフレームメモリ上に各スーパーブロックが保存された初期状態の一例を表しており、図8(b)は上記初期状態から1トラック後の状態を表している。
【0046】
この図8において、記録時、すなわち図1の記録系の記録デシャッフリング処理部14では、1トラックあたり27ビデオセグメントのデータをフレームメモリ17に書き込む一方で、27ビデオセグメントのデータをデシャッフリングパターンに則った記録デシャッフリングによってフレームメモリ17から読み出していくため、当該フレームメモリ17に残っているデータの初期状態が図8(a)の状態であったならば、1トラック後には図8(b)の状態になる。
【0047】
次に、NTSC方式のSDモードにおいて、もう少し長い処理単位である1フレーム単位で見てみた各トラックのスーパーブロックに対するアドレスの遷移は、図9に示すようになる。すなわち、初期状態が図9(a)に示す状態であった時、当該初期状態から1フレーム後は図9(b)に示す状態に遷移し、さらに1フレーム後は図9(c)の状態に遷移し、以下同様に順次1フレーム経過する毎に図9(d),(e)の状態に遷移する。図9(e)の状態から1フレーム後(すなわち5フレーム後)には図9(a)の状態に戻る。
【0048】
同様のことは、PAL方式の場合も行われる。ただし、PAL方式の場合は、6フレーム後に初期状態と同じ状態に戻る。すなわち、図10に示すように、初期状態が図10(a)に示す状態であった時、当該初期状態から1フレーム後は図10(b)に示す状態に遷移し、さらに1フレーム後は図10(c)の状態に遷移し、以下同様に順次1フレーム経過する毎に図10(d),(e),(f)の状態に遷移する。図10(f)の状態から1フレーム後(6フレーム後)には図10(a)の状態に戻る。
【0049】
次に、再生時すなわち図2の再生系の再生シャッフリング処理部22とフレームメモリ27の関係において、フレーム単位で見た場合の各トラックのスーパーブロックに対するアドレスの遷移は、図11に示すようになる。すなわち、初期状態が図11(a)に示す状態であった時、当該初期状態から1フレーム後は図11(e)に示す状態に遷移し、さらに1フレーム後は図11(d)の状態に遷移し、以下同様に順次1フレーム経過する毎に図11(c),(b)の状態に遷移する。図11(b)の状態から1フレーム後(すなわち5フレーム後)には図11(a)の状態に戻る。
【0050】
このように、再生系での再生シャッフリング処理においては、記録系での記録デシャッフリング処理と同様の5つの状態を持つが、遷移の順番が逆回りになっている。このことより、記録デシャッフリング処理部14のメモリ制御部と再生シャッフリング処理部22のメモリ制御部は兼用することが可能である。
【0051】
上述の説明では、SDモードを例に挙げたが、DVフォーマットのSDLモード(長時間仕様モード)の場合は、1フレーム内のデータ量が上記SDモード時の1/2になっているため、SDモードの半分のメモリ容量でダイナミックアドレッシングを行うことにより、記録デシャッフリング処理および再生シャッフリング処理が可能である。
【0052】
NTSC方式のSDLモードのときのアドレスの遷移の様子を図12に示す。すなわち、SDLモードの時には、フレームメモリ17や27の半分のメモリ領域を使用せずに、ダイナミックアドレッシングを行う。PAL方式のSDLモードでも同様である。
【0053】
また、SDLモードの場合のダイナミックアドレッシングでは、上述したように1つのフレームメモリ17や22のメモリ容量の半分のみを使用することだけでなく、残りのメモリ容量を用いて1つのフレームメモリ内でバンク動作を行うことも可能である。
【0054】
図13には、SDLモードにおいて、1つのフレームメモリのメモリ容量を半分に分けてバンク動作を行い、それぞれのバンクメモリ内でダイナミックアドレッシングを行う場合の動作例を示す。なお、この図13において、図中のWpは書き込みのダイナミックアドレッシングパターンを、Rpは読み出しのダイナミックアドレッシングパターンを、P1,P2,P3,・・・はフレーム開始時のアドレスパターンをそれぞれ表し、f0〜f4は入出力されるフレームの順番を表している。この図13のように、SDLモードにおいてフレームメモリ内でバンク動作を行うことでも、記録デシャッフリング処理および再生シャッフリング処理は可能である。
【0055】
この場合、図14に示すように、フレームメモリ内に1フレームの時間差を持った2フレーム分のデータが同時に存在することになり、したがって再生時にエラーになったブロックを1フレーム前のデータで置き換えるといったデータ補完(コンシール)等も可能となる。
【0056】
上述したように、本実施の形態においては、民生用のディジタルビデオフォーマット(DVフォーマット)におけるビデオデータの記録デシャッフリング処理又は再生シャッフリング処理を行うためのメモリアドレス制御に、ダイナミックアドレッシングを用いているため、DVフォーマットの例えばSDモードのビデオデータの1フレーム分のデータを蓄積するのに必要とされるメモリ容量(1Mビット相当)で、当該DVフォーマットSDモード時の記録デシャッフリング処理又は再生シャッフリング処理を可能としている。すなわち本発明実施の形態によれば、従来2フレーム分のメモリを必要としていた処理が、半分のメモリで実現可能となっている。これは、将来、ASICに大容量メモリを内蔵する場合に有利である。
【0057】
また、本実施の形態においては、DVフォーマットの例えばSDLモードのビデオデータの1フレーム分のデータを蓄積するのに必要とされるメモリ容量(0.5Mビット相当)で、DVフォーマットSLDモード時の記録デシャッフリング処理又は再生シャッフリング処理を実現可能としている。さらに、このSDLモードでは、1つのフレームメモリ内を分割したバンクメモリ間のデータ転送による再生時のフレーム間データ補完(コンシール等)が可能となる。
【0058】
上述したように、本実施の形態においては、1Mバイト相当のフレームメモリで、NTSC方式及びPAL方式のSDモードとSDLモードの両方に対応可能となっている。
【0059】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明においては、ダイナミックアドレッシングを用いることにより、一つのフレームメモリでシャッフリングもしくはデシャッフリングを可能とし、したがってメモリの容量を少なくでき、基板面積とコストを減少させ、メモリのアドレス管理も容易にすることが可能である。またこれは、将来、ASICに大容量メモリを内蔵する場合に有利となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態の民生用ディジタルVTRの記録系の概略構成を示すブロック回路図である。
【図2】本発明の実施の形態の民生用ディジタルVTRの再生系の概略構成を示すブロック回路図である。
【図3】ダイナミックアドレッシングの基本動作の説明に用いる図である。
【図4】1枚のフレームメモリを使った場合のアドレス配置例を示す図である。
【図5】1ビデオセグメントの説明に用いる図である。
【図6】1枚のフレームメモリによる1ビデオセグメント単位のダイナミックアドレッシング処理の説明に用いる図である。
【図7】2バンクメモリによる1ビデオセグメント単位の処理の説明に用いる図である。
【図8】ダイナミックアドレッシング時のアドレス遷移(1トラック後)の説明に用いる図である。
【図9】NTSC方式のSDモード時の記録デシャッフリング処理におけるアドレス遷移の説明に用いる図である。
【図10】PAL方式のSDモード時の記録デシャッフリング処理におけるアドレス遷移の説明に用いる図である。
【図11】NTSC放送方式のSDモード時の再生シャッフリング処理におけるアドレス遷移の説明に用いる図である。
【図12】NTSC方式のSDLモード時の記録デシャッフリング処理におけるアドレス遷移の説明に用いる図である。
【図13】SDLモード時のフレームメモリの使い方(ダイナミックアドレッシング+2バンク制御)の説明に用いる図である。
【図14】SDLモード時のメモリの使い方(ダイナミックアドレッシング+2バンク制御+バンク間補完転送)の説明に用いる図である。
【図15】2個のフレームメモリの2バンク動作による記録デシャッフリング処理の説明に用いる図である。
【図16】2バンク動作の2個のフレームメモリを使った場合のアドレス配置の説明に用いる図である。
【符号の説明】
10 カメラ・外部ライン部、 11 ブロッキング・シャッフリング処理部、 12 変換符号化部、 13 フレーミング処理部、 14 記録デシャッフリング処理部、 15 パリティ生成及び付加処理部、 16 記録変調処理部、 17 フレームメモリ
20 再生復調処理部、 21 エラー訂正処理部、 22 再生シャッフリング処理部、 23 デフレーミング処理部、 24 復号逆変換処理部、 25 デブロッキング・デシャッフリング処理部、 26 モニタ、 27 フレームメモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a memory control method applied to a memory used for recording deshuffling processing and reproduction shuffling processing of video data in, for example, a consumer digital video tape recorder, and a recording / reproducing apparatus to which the memory control method is applied About.
[0002]
[Prior art]
In recording signal processing in a consumer digital video tape recorder to which a so-called digital video format (hereinafter referred to as DV format) is applied, a video signal generated by a camera block or a video signal supplied from outside is blocked. The data is recorded on the magnetic tape in a predetermined tape format through shuffling processing, DCT (discrete cosine transform) processing, framing processing, recording deshuffling processing, parity generation and addition processing, recording modulation processing, and the like.
[0003]
Conversely, when reproducing a magnetic tape on which the video signal is recorded, the video signal reproduced from the magnetic tape is reproduced and demodulated, error-corrected, reproduced shuffling, deframing, IDCT (inverse discrete cosine). The image data is sent to a monitor or the like and displayed through a conversion process, a deblocking process, and a deshuffling process.
[0004]
Here, in the digital video tape recorder, recording deshuffling at the time of recording is performed by so-called bank operation in which two 1 Mbit memories (RAM) corresponding to the amount of video data for one frame are used alternately. Realizes processing and playback shuffling during playback.
[0005]
That is, in the recording deshuffling process, as shown in FIG. 15, the data for one screen already shuffled according to a certain regularity (shuffling pattern) is rearranged in the order from the upper left to the lower right of the screen. In contrast, the playback shuffling process reads out data of one screen input in an order corresponding to the order from the upper left to the lower right of the screen in accordance with a certain regularity (deshuffling pattern). Is the action. Therefore, in both the recording deshuffling process and the reproduction shuffling process, the data is shuffled between the input and the output. For example, when it is time to output a certain data, the data is still in time It can happen that it is not entered. For this reason, in both the recording deshuffling process and the reproduction shuffling process, data for one frame is stored in advance in the frame memory, and is read from the frame memory in accordance with the shuffling pattern or the deshuffling pattern. In order to maintain temporal continuity of frames, the frame memory is provided for two banks (BANK1, 2), and one frame memory is provided in one frame period. While a write operation (for example, BANK1) is being performed, a bank operation is performed such that the other frame memory (for example, BANK2) is read.
[0006]
The units of shuffling (or deshuffling) in the recording deshuffling process and the reproduction shuffling process are A0 to A9, B0 to B9, C0 to C9, D0 to D9, E0 to E9 in FIGS. 15 and 16C. It is performed for each unit called a super block indicated by. In the case of the SD mode (basic specification mode) of the so-called NTSC broadcasting system of the television standard broadcasting system in the DV format, the super block has 10 screens (PAL system) as shown in FIGS. In this case, it is divided into 12 tracks), and each track is further divided into 5 tracks. One super block is composed of 27 macroblocks MB0 to MB26 as shown in FIG. 16 (b), and one macroblock is composed of 80 compressed luminance and as shown in FIG. 16 (a). It consists of color difference data G0 to G79.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the bank operation of the two frame memories as described above can simply configure the memory address arrangement with respect to the input / output data (super block), but requires a large amount of memory to be used. The area has also increased. In addition, address management in the control for banking two 1-Mbit RAMs is also complicated. Further, it is disadvantageous when a DRAM (dynamic RAM) or the like is built in an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) in the future.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and a memory control method capable of reducing the memory capacity, reducing the board area and cost, and facilitating memory address management, and the memory control method It is an object to provide a recording / reproducing apparatus to which a memory control method is applied.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The memory control method of the present invention is a memory control method for performing writing / reading by shuffling or deshuffling data in a certain unit within a frame, and in one memory based on the shuffling or deshuffling rules. Read a certain unit of data from one area, write new data to one area where the certain unit of data has been read, and simultaneously read a certain unit of data from the other area In the long-time specification mode in which the data amount in one frame is ½ of the basic specification mode, the shuffling using half the area of the memory for the data with half the data amount in one frame Or deshuffling This solves the above-mentioned problem.
[0010]
The recording / reproducing apparatus according to the present invention is a recording / reproducing apparatus that records / reproduces data in units of frames by shuffling or deshuffling. The storage means stores data for one frame and the writing / reading of the storage means. An address control means for controlling the address, and based on the rules of shuffling or deshuffling, read a certain unit of data from one area in the storage means, and the one area from which the certain unit of data is read At the same time as writing new data to the In the long-time specification mode in which the amount of data in one frame is ½ of the basic specification mode, the above-described half area of the storage means is used for data of half the amount of data in one frame. Perform shuffling or deshuffling This solves the above-mentioned problem.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
FIGS. 1 and 2 show schematic configurations of a recording system and a reproducing system of, for example, a consumer digital video tape recorder (VTR) as an embodiment to which the memory control method and recording / reproducing apparatus of the present invention are applied. Indicates.
[0013]
In the digital VTR recording system shown in FIG. 1, the camera / external
[0014]
The blocking /
[0015]
The transform
[0016]
The
[0017]
The recording
[0018]
The parity generation /
[0019]
The recording
[0020]
On the other hand, in the consumer digital VTR reproduction system shown in FIG. 2, as shown in FIG. 2, a signal (reproduction signal) is read from the magnetic tape on which the recording signal is recorded, and this reproduction signal is reproduced and demodulated. It is sent to the
[0021]
In the reproduction
[0022]
The error
[0023]
The playback
[0024]
The
[0025]
The decoding inverse
[0026]
The deblocking /
[0027]
The luminance and color difference signals after being decompressed and deshuffled as described above are then sent to the
[0028]
The digital VTR according to the present embodiment has a frame memory (RAM) 17 in the recording deshuffling process in the recording
[0029]
That is, in FIG. 3, as an example of the dynamic addressing operation, as shown in FIG. 3A, for example, an input data series in which super blocks are arranged in the order of D, C, B, A is shuffled (this In this case, the output data series in which super blocks are arranged in the order of A, B, C, and D is given.
[0030]
In FIG. 3, the input data series is first arranged as shown in FIGS. 3B and 3G as an initial setting. In this initial setting state, the super block A0 is output.
[0031]
Next, as shown in FIG. 3 (c), the super block D1 is placed at the position where the super block A0 is output, and at the same time, the super block B0 is output. Next, as shown in FIG. 3D, the super block C0 is output at the same time as the super block C1 is placed at the position where the super block B0 is output.
[0032]
Similarly, as shown in FIG. 3 (e), the super block B1 is output at the same time as the super block B0 is placed at the position where the super block C0 is output, and the next is shown in FIG. 3 (f). As shown, the super block A1 is placed at the position where the super block D0 is output.
[0033]
With the above operation, the state shown in FIG. 3G becomes the state shown in FIG. 3H, and the movement (location) of each super block A, B, C, D is completed.
[0034]
Here, FIG. 4 shows an example of the address arrangement of the frame memory. In the example of FIG. 4, the NTSC SD mode is taken as an example.
[0035]
In FIG. 4, (a) shows one screen in the NTSC SD mode, and the one screen is composed of 720 pixels × 480 pixels. As shown in FIG. 4B, this one screen is divided into 10
[0036]
The unit of compression described above is one video segment composed of five macroblocks as shown in FIG.
[0037]
That is, in FIG. 5, one video segment is composed of five macroblocks each collecting one macroblock MB from each of the superblocks A, B, C, D, and E. 5, A, B, C, D, and E correspond to the super blocks A, B, C, D, and E, respectively, m is 0 to 9 (corresponding to the number of tracks), and n is 0. ~ 27 (corresponding to the number of macroblocks in one superblock).
[0038]
Thus, since the unit of compression is one video segment, it is appropriate to transfer data to the frame memory in units of one video segment.
[0039]
A specific operation of dynamic addressing in units of one video segment in the frame memory will be described below in the digital VTR of the present embodiment.
[0040]
FIG. 6 shows a simple timing chart of dynamic addressing in units of one video segment in the frame memory. Note that VS1 to VS5, VS1 ′ to VS5 ′ in FIG. 6 are data of one video segment, and R1, R2, and R3 in the figure indicate a certain memory area on the frame memory.
[0041]
That is, in FIG. 6, the dynamic addressing in one memory means that the data VS1 corresponding to one video segment stored in the memory area R1 in a certain unit processing time Ta is read from the frame memory, and the next unit This is to repeat the process of writing a new video segment data VS1 ′ in the vacant memory area R1 at the processing time Tb.
[0042]
FIG. 7 shows a timing chart when the dynamic addressing operation in units of video segments is realized by using, for example, two frame memories of 2-bank operation.
[0043]
In FIG. 7, when two frame memories operating in two banks are used, when data VS1 ′, VS2 ′, VS3 ′ of one video segment is sequentially written in one bank (BANK1), the other bank (BANK2), data VS1, VS2,. The operation of sequentially reading out VS3 is performed, and after switching between writing and reading by the bank signal, data VS1 ′, VS2 ′, VS3 ′ of one video segment is read out in one bank (BANK1). In the other bank (BANK2), an operation of writing data VS4 ′, VS5 ′,.
[0044]
As described above, in the two-bank operation as shown in FIG. 7, the write and read periods of the frame memory in each bank are controlled by the bank signal, whereas the dynamic addressing operation in FIG. There is no such thing.
[0045]
Next, with reference to FIG. 8, a description will be given to which address on the frame memory the super block of each track moves by the dynamic addressing described above. In FIG. 8, as an example, the relationship between the recording
[0046]
In FIG. 8, at the time of recording, that is, the recording
[0047]
Next, in the NTSC SD mode, the transition of the address with respect to the super block of each track as seen in one frame unit which is a slightly longer processing unit is as shown in FIG. That is, when the initial state is the state shown in FIG. 9A, the state transitions to the state shown in FIG. 9B after one frame from the initial state, and the state shown in FIG. 9C after one more frame. In the same manner, each time one frame elapses, the state transitions to the states shown in FIGS. 9D and 9E. After one frame (that is, after five frames) from the state shown in FIG. 9E, the state returns to the state shown in FIG.
[0048]
The same thing is performed in the case of the PAL system. However, in the case of the PAL system, the state returns to the same state as the initial state after 6 frames. That is, as shown in FIG. 10, when the initial state is the state shown in FIG. 10A, the state transitions to the state shown in FIG. 10B after one frame from the initial state, and after one frame, The state transitions to the state of FIG. 10C, and thereafter transitions to the states of FIGS. 10D, 10E, and 10F each time one frame passes. After one frame (six frames later) from the state of FIG. 10 (f), the state returns to the state of FIG. 10 (a).
[0049]
Next, in the relationship between the playback
[0050]
As described above, the reproduction shuffling process in the reproduction system has the same five states as the recording deshuffling process in the recording system, but the transition order is reversed. Thus, the memory control unit of the recording
[0051]
In the above description, the SD mode is taken as an example. However, in the DV format SDL mode (long-time specification mode), the data amount in one frame is ½ that in the SD mode. By performing dynamic addressing with half the memory capacity of the SD mode, recording deshuffling processing and reproduction shuffling processing are possible.
[0052]
FIG. 12 shows the state of address transition in the NTSC SDL mode. That is, in the SDL mode, dynamic addressing is performed without using half the memory area of the
[0053]
Further, in the dynamic addressing in the case of the SDL mode, not only the half of the memory capacity of one
[0054]
FIG. 13 shows an operation example in the case of performing the bank operation by dividing the memory capacity of one frame memory in half in the SDL mode and performing dynamic addressing in each bank memory. In FIG. 13, Wp represents a dynamic addressing pattern for writing, Rp represents a dynamic addressing pattern for reading, P1, P2, P3,. f4 represents the order of input and output frames. As shown in FIG. 13, the recording deshuffling process and the reproduction shuffling process can also be performed by performing the bank operation in the frame memory in the SDL mode.
[0055]
In this case, as shown in FIG. 14, two frames of data having a time difference of one frame exist in the frame memory at the same time. Therefore, the block in error during reproduction is replaced with the data one frame before. Data supplementation (conceal) is also possible.
[0056]
As described above, in this embodiment, dynamic addressing is used for memory address control for performing recording deshuffling processing or playback shuffling processing of video data in a consumer digital video format (DV format). , Recording deshuffling processing or playback shuffling processing in the DV format SD mode is performed with a memory capacity (equivalent to 1 Mbit) for storing data of one frame of video data in the DV format such as SD mode. It is possible. That is, according to the embodiment of the present invention, the processing that conventionally required the memory for two frames can be realized with half the memory. This is advantageous when a large capacity memory is built in the ASIC in the future.
[0057]
Further, in the present embodiment, the memory capacity (equivalent to 0.5 Mbit) required for storing data of one frame of video data in DV format, for example, SDL mode, in the DV format SLD mode. The recording deshuffling process or the reproduction shuffling process can be realized. Further, in this SDL mode, inter-frame data complementation (concealment or the like) at the time of reproduction by data transfer between bank memories divided in one frame memory becomes possible.
[0058]
As described above, in the present embodiment, a frame memory equivalent to 1 Mbyte is compatible with both the NTSC and PAL SD and SDL modes.
[0059]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the present invention, by using dynamic addressing, shuffling or deshuffling can be performed with one frame memory, so that the memory capacity can be reduced, the substrate area and cost can be reduced, Memory address management can also be facilitated. This is also advantageous when a large capacity memory is built in the ASIC in the future.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a recording system of a consumer digital VTR according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a schematic configuration of a reproduction system of a consumer digital VTR according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram used for explaining a basic operation of dynamic addressing.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an address arrangement when one frame memory is used.
FIG. 5 is a diagram used for explaining one video segment;
FIG. 6 is a diagram used for explaining dynamic addressing processing in units of one video segment by one frame memory.
FIG. 7 is a diagram used for explaining processing in units of one video segment by a two-bank memory.
FIG. 8 is a diagram used for explaining address transition (after one track) at the time of dynamic addressing;
FIG. 9 is a diagram used for explaining address transition in recording deshuffling processing in the NTSC SD mode.
FIG. 10 is a diagram used for explaining address transition in recording deshuffling processing in the PAL SD mode;
FIG. 11 is a diagram used for explaining address transition in the reproduction shuffling process in the SD mode of the NTSC broadcasting system.
FIG. 12 is a diagram used for explaining address transitions in recording deshuffling processing in the NTSC SDL mode;
FIG. 13 is a diagram used for explaining how to use the frame memory in the SDL mode (dynamic addressing + 2-bank control);
FIG. 14 is a diagram used for explaining how to use a memory in the SDL mode (dynamic addressing + 2-bank control + interbank complementary transfer);
FIG. 15 is a diagram used for explaining a recording deshuffling process by a two-bank operation of two frame memories.
FIG. 16 is a diagram used for explaining an address arrangement when two frame memories of a two-bank operation are used.
[Explanation of symbols]
10 camera / external line unit, 11 blocking / shuffling processing unit, 12 transform coding unit, 13 framing processing unit, 14 recording deshuffling processing unit, 15 parity generation and addition processing unit, 16 recording modulation processing unit, 17 frame memory
20 reproduction demodulation processing unit, 21 error correction processing unit, 22 reproduction shuffling processing unit, 23 deframing processing unit, 24 decoding inverse transformation processing unit, 25 deblocking / deshuffling processing unit, 26 monitor, 27 frame memory
Claims (8)
シャッフリングもしくはデシャッフリングの規則に基づいて、一つのメモリ内の一の領域から一定単位のデータを読み出し、当該一定単位のデータが読み出された一の領域に新たなデータを書き込むと同時に、他の一の領域から一定単位のデータを読み出し、
1フレーム内のデータ量が基本仕様モードの1/2となる長時間仕様モードの場合に、1フレームの半分のデータ量のデータに対して、上記メモリの半分の領域を使用した上記シャッフリングもしくはデシャッフリングを行う
ことを特徴とするメモリ制御方法。In a memory control method when writing / reading data by shuffling or deshuffling data in a certain unit in a frame,
Based on the shuffling or deshuffling rules, a certain unit of data is read from one area in one memory, and new data is written to the one area from which the certain unit of data is read. to read out the data of certain units from one region,
In the long-time specification mode in which the amount of data in one frame is ½ of the basic specification mode, the shuffling or deconstructing using half the area of the memory is performed on the data of half the amount of data in one frame. A memory control method comprising shuffling .
ことを特徴とする請求項1記載のメモリ制御方法。2. The memory control method according to claim 1, wherein the predetermined unit is one macroblock or one video segment of a digital video format.
ことを特徴とする請求項1記載のメモリ制御方法。Using alternating half area of the memory, the memory control method according to claim 1, wherein the performing the shuffling or de-shuffling.
ことを特徴とする請求項3記載のメモリ制御方法。4. The memory control method according to claim 3 , wherein when the half area of the memory is alternately used, inter-frame data interpolation is performed by transferring data between the half areas.
上記1フレーム分のデータを格納する格納手段と、
上記格納手段の書き込み/読み出しのアドレスを制御するアドレス制御手段とを有し、
上記アドレス制御手段は、シャッフリングもしくはデシャッフリングの規則に基づいて、上記格納手段内の一の領域から一定単位のデータを読み出し、当該一定単位のデータが読み出された一の領域に新たなデータを書き込むと同時に、他の一の領域から一定単位のデータを読み出すアドレス制御を行い、
1フレーム内のデータ量が基本仕様モードの1/2となる長時間仕様モードの場合に、1フレームの半分のデータ量のデータに対して、上記格納手段の半分の領域を使用した上記シャッフリングもしくはデシャッフリングを行う
ことを特徴とする記録再生装置。In a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing data in units of frames by shuffling or deshuffling,
Storage means for storing the data for one frame;
Address control means for controlling the write / read address of the storage means,
The address control means reads a fixed unit of data from one area in the storage means based on a shuffling or deshuffling rule, and adds new data to the one area from which the fixed unit of data is read. written at the same time, have the row address control for reading the data of the predetermined unit from the other one of the regions,
In the long-time specification mode in which the data amount in one frame is ½ of the basic specification mode, the shuffling using half the area of the storage means for the data amount half of one frame or A recording / reproducing apparatus that performs deshuffling .
ことを特徴とする請求項5記載の記録再生装置。6. The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the predetermined unit is one macroblock or one video segment in a digital video format.
ことを特徴とする請求項5記載の記録再生装置。6. The recording / reproducing apparatus according to claim 5 , wherein the shuffling or deshuffling is performed by alternately using a half area of the storage means.
ことを特徴とする請求項7記載の記録再生装置。8. The recording / reproducing apparatus according to claim 7 , wherein when the half area of the storage means is alternately used, inter-frame data interpolation is performed by data transfer between the half areas.
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