JP4215835B2 - 画像記録再生装置及び画像記録再生方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画の記録再生を行う画像記録再生装置及び画像記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像データをデジタル的に記録／再生するデジタルビデオテープレコーダでは、記録系において、撮像装置からの画像信号あるいは他の画像入力信号をランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)に１フレーム分蓄えて、このＲＡＭ上で１フレーム分の画像データを８画素×８画素のブロックに分割し、所定数ブロックを単位としてシャフリング処理を施してから、直交変換例えば離散余弦変換(DCT: Discrete Cosine Transform)して量子化することにより１フレーム分の画像データに圧縮処理を施す。そして、圧縮処理の施された画像データをフレーミングして、ＲＡＭ上で上記シャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を施して元の配列に戻してから、エラー訂正用の外符号と内符号を付加し、記録に適した符号化処理を施してビデオテープに記録するようにしている。
【０００３】
また、再生系では、ビデオテープからの再生信号に上記符号化処理とは逆の復号化処理を施すことにより得られる再生データに外符号と内符号を用いてＲＡＭ上でエラー訂正処理を施してからシャフリング処理を施す。さらに、シャフリング処理の施された再生データをデフレーミングしてから、逆量子化して逆直交変換することにより１フレーム分の再生データに伸張処理を施す。そして、伸張処理の施された１フレーム分の再生データをＲＡＭ上で上記シャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を施し、さらにデブロッキング処理によって、元の画素配列の画像データを再生するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＮＴＳＣ(National Television Systems Committee) 方式やＰＡＬ(Phase Alternation by Line) 方式などの標準テレビジョン方式に準拠した画像信号はインターレース信号であり、上述の如き従来のデジタルビデオテープレコーダでは、画像入力信号をシャフリング処理あるいはデシャフリング処理用のＲＡＭに静止画として蓄積し、その静止画をそのままフレームの連続画として記録再生すると、再生時に、動き量の大きい部分がフィールド周期のブレとなってしまう。
【０００５】
しかし、上記フィールド周期のブレを発生させないように、片フィールド×２を１フレームとして記録したのでは、垂直方向の解像度が低下してしまう。
【０００６】
また、ＲＡＭに１フレーム分の画像データを蓄えて、フレーム内での動き量を求め、動き量の小さい部分がそのままフレームで出力し、動きの多い部分は片方のフィールドを２回出力する処理を施す専用の静止画処理部を記録系に設けることにより、ブレのない静止画を記録することができ、どのような再生装置でも同様の高品位の静止画を再生可能になるのであるが、専用の静止画処理部と、この静止画処理部による処理のために画像データを蓄えるＲＡＭを記録系に設ける必要があり、記録系の回路規模が膨大なものになってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述の如き従来のデジタルビデオテープレコーダにおける問題点に鑑み、専用の静止画処理部やこの静止画処理部による処理のために画像データを蓄えるＲＡＭを必要とすることなく、高品位の静止画を記録再生することができるようにした画像記録再生装置及び画像記録再生方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像記録再生装置は、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録系と、記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生系とを備え、上記記録系は、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、上記再生系は、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行う動き検出手段を備える。
【００１１】
また、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行う。
【００１２】
さらに、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する処理を行う。
【００１５】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、再生時に逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行う。
【００１６】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する。
【００１７】
更に、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明を適用した画像記録再生装置の構成を図１に示す。この図１に示した画像記録再生装置は、ＩＥＥＥ(The International of Electrical and Electronics Engineers,Inc.)１３９４ハイ・パフォーマンス・シリアル・バスによるデジタル画像信号の同期・非同期通信が可能なＤＶＣＲに本発明を適用したもので、ベースバンド信号処理部１に接続されたブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２、このブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に接続されたランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)３及びＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４、このＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に接続された量子化／逆量子化処理部５、この量子化／逆量子化処理部５に接続されたフレーミング／デフレーミング処理部６、このフレーミング／デフレーミング処理部６に接続されたデシャフリング／シャフリング処理部７、このデシャフリング／シャフリング処理部７に接続されたランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)８、オーディオインターフェース９、ＩＥＥＥ１３９４インターフェース１０及び記録符号化／再生復号化処理部１１を備えている。
【００２０】
先ず、この画像記録再生装置における記録系の構成及び動作について説明する。
【００２１】
すなわち、この画像記録再生装置では、記録時に撮像装置からの画像信号あるいは他の画像入力信号がベースバンド信号処理部１を介してブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に供給され、記録する１フレーム分の画像入力信号がＲＡＭ３に蓄えられる。静止画記録モード時には、上記ＲＡＭ３に１フレーム分の画像入力信号すなわち静止画の画像データが蓄えられると、それ以降、その静止画のフレームの連続画が次段に転送される。
【００２２】
上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２は、上記ＲＡＭ上で１フレーム分の画像データを８画素×８画素のブロックに分割し、所定数ブロックを単位としてシャフリング処理を施し、シャフリング処理済みの画像データをＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に与える。
【００２３】
上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４は、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２から供給される画像データを離散余弦変換(DCT: Discrete Cosine Transform)処理を施すことにより、上記画像データを８画素×８画素のブロック単位で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換して、量子化／逆量子化処理部５に供給する。
【００２４】
この実施の形態における上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４では、動画記録モード時には、従来と同様に、８画素×８画素のブロック単位の画像データから動き検出を行い、フィールド間の差が小さいブロックは８×８のＤＣＴモードで画像データを扱い、フィールド間の差の大きいブロックは２×４×８のＤＣＴモードで画像データを扱う。
【００２５】
また、上記量子化／逆量子化処理部５は、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換された画像データを量子化することにより、圧縮処理を施した画像データを生成する。
【００２６】
また、上記フレーミング／デフレーミング処理部６は、上記量子化／逆量子化処理部５から供給される画像データをフレーミングして、上記デシャフリング／シャフリング処理部７に供給する。
【００２７】
上記デシャフリング／シャフリング処理部７は、上記フレーミング／デフレーミング処理部６から供給される画像データをＲＡＭ８に蓄積し、このＲＡＭ８上で上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２によるシャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を画像データに施す。そして、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、上記デシャフリング処理により元の配列に戻した画像データ(Video data)に付加データ(VAUX:Video auxiliary)とともにエラー訂正用のＥＣＣ(ECC:Error Check and Correction)ブロック単位で外符号(Outer parity)を付加して、記録符号化／再生復号化処理部１１に供給する。さらに、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、オーディオインターフェース９を介して入力されるオーディオデータもＥＣＣブロック単位で外符号を付加して、記録符号化／再生復号化処理部１１に供給する。
【００２８】
そして、上記記録符号化／再生復号化処理部１１は、上記デシャフリング／シャフリング処理部７から供給されるＥＣＣブロック単位の画像データやオーディオデータにさらにエラー訂正用の内符号(Inner parity)を付加し、さらに、記録に適した符号化処理を施すことにより記録信号を生成し、この記録信号を図示しない記録／再生部を介してビデオテープに記録する。
【００２９】
ここで、この画像記録再生装置では、上記画像データ(Video data)とともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸとして、図２に示すように、パック・ヘッダ（ＰＣ０）とパック・データ（ＰＣ１〜Ｃ４）とからなるパック構造のシステム・データを記録する。パック・ヘッダ（ＰＣ０）が「０１１０００１」の付加データＶＡＵＸは、SOURCE_CONTROLパックであって、そのパック・データ（ＰＣ３）によりＦＦ(Frame/Field)フラグ、ＦＳ(First/Second)フラグ、ＦＣ(Frame change flag)フラグ、ＩＬ(Interlace )フラグ、ＳＴ(Still-field picture)フラグ、ＳＣ(Still camera picture)フラグを与える。上記ＦＦフラグは、１フレーム期間に一方のフィールドのみを２回出力する（ＦＦ＝０）か１フレーム期間に両方のフィールドを出力する（ＦＦ＝１）かを示す。また、上記ＦＳフラグは、第１フィールドを出力する（ＦＳ＝０）か第２フィールドを出力する（ＦＳ＝１）かを示す。また、上記ＦＣフラグは、現フレームが直前のフレームと同じ画像である（ＦＣ＝０）か異なる画像である（ＦＣ＝１）かを示す。また、上記ＩＬフラグは、１フレームを構成する２つのフィールドのデータがインタレースされている（ＩＬ＝１）か否（ＩＬ＝０）かを示す。また、上記ＳＴフラグは、フレーム内の２つのフィールド間の時間距離が略０秒である（ＳＴ＝０）か、５２５−６０システム又は６２５−５０システムのおけるフィールド期間に相当している（ＳＴ＝１）かを示す。さらに、上記ＳＣフラグは、スチルカメラによる画像である（ＳＣ＝０）か否（ＳＣ＝１）かを示す。
【００３０】
そして、この実施の形態において、上記ＳＴフラグは、フレーム内の２つのフィールド間の時間距離が略０秒すなわち静止画をＳＴ＝０にて示し、５２５−６０システム又は６２５−５０システムのおけるフィールド期間に相当する時間距離の動画をＳＴ＝１にて示すフラグであるが、静止画記録モードでは、静止画のデータ部分の付加データＶＡＵＸのSOURCE_CONTROLパックのＳＴフラグを「１」にして記録を行う。
【００３１】
なお、この画像記録再生装置では、静止画の画像データを上記デシャフリング／シャフリング処理部７のＲＡＭ８に蓄積した後、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２の書き込み／読み出しの方向を逆にして、ＲＡＭ３の画像データを上記ベースバンド信号処理部１に出力することにより、記録時に、記録している静止画を電子ビューファインダや映像出力からモニタすることができる。
【００３２】
次に、この画像記録再生装置における再生系の構成及び動作について説明する。
【００３３】
すなわち、この画像記録再生装置では、再生時に、図示しない記録／再生部を介してビデオテープから再生された再生信号が記録符号化／再生復号化処理部１１に供給される。
【００３４】
上記記録符号化／再生復号化処理部１１は、記録時の符号化処理に対応する復号化処理を再生信号に施して再生データを生成し、さらに、内符号(Inner parity)によるエラー訂正処理を再生データに施して、エラー訂正処理済みの再生データをデシャフリング／シャフリング処理部７に供給する。
【００３５】
上記デシャフリング／シャフリング処理部７は、上記記録符号化／再生復号化処理部１１から供給される再生データをＲＡＭ８に蓄積し、このＲＡＭ８上で外符号(Outer parity)によるエラー訂正処理をＥＣＣブロック単位の再生データに施す。上記エラー訂正処理の施された再生データの内の再生オーディオデータは、オーディオインターフェース９を介して出力される。さらに、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、記録時における上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２と同様なシャフリング処理を再生画像データに施し、シャフリング処理済みの再生画像データをフレーミング／デフレーミング処理部６に供給する。
【００３６】
上記フレーミング／デフレーミング処理部６は、上記デシャフリング／シャフリング処理部７から供給される再生画像データをデフレーミングして、量子化／逆量子化処理部５に供給する。ここで、このフレーミング／デフレーミング処理部６により得られる再生画像データは、記録時に上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換された画像データを上記量子化／逆量子化処理部５で量子化したデータに対応している。
【００３７】
上記量子化／逆量子化処理部５は、上記フレーミング／デフレーミング処理部６により得られる再生画像データを逆量子化することにより、時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを再生してＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に供給する。
【００３８】
ここで、この実施の形態における画像記録再生装置では、再生時に、上記画像データ(Video data)とともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸとして記録されている静止画のデータ部分の付加データＶＡＵＸのSOURCE_CONTROLパックのＳＴフラグに基づいて、動作モードが切り換えられ、ＳＴフラグが「１」のときに静止画再生モードに切り換えられる。そして、上記フレーミング／デフレーミング処理部６から２次元ＤＣＴ係数データをＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に供給する。
【００３９】
上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４は、図３に示すように、逆ＤＣＴ演算部４１、動き検出部４２とＯＲゲート４３を備え、上記８×８の時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを逆ＤＣＴ演算部４１により逆ＤＣＴ変換して画像データを出力するとともに、そのＤＣＴブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックであるかを上記２次元ＤＣＴ係数データに基づいて検出する所謂動き検出を動き検出部４２により行って動き検出フラグＭＯＴをＯＲゲート４３を介して出力するようになっている。
【００４０】
ここで、図４の（ａ），（ｂ）に静止画と動画のＤＣＴ係数の分布状態を示してあるように、動画部分は、フィールド間の差が大きくなるため、静止画部分と比較して垂直方向の高域係数が増加する傾向にある。上記動き検出部４２では、この傾向を利用して、各係数の分布から求めた係数の総和やピーク値等を予め設定した閾値と比較することで動き検出を行うことができる。
【００４１】
例えば図５に示すようなＤＣＴ係数Ｃ00〜Ｃ77を持つ場合の動き検出は、
【００４２】
【数１】
【００４３】
により行う。すなわち、次の３つの条件を同時に満たすときに動きと判定する。
【００４４】
(1) Ｃ70〜Ｃ77までの係数の絶対値の総和が閾値Ａ以上。
【００４５】
(2) Ｃ70〜Ｃ77までの係数で、絶対値の最大差が閾値Ｂ以上。
【００４６】
(3) Ｃ10の絶対値よりＣ50，Ｃ60，Ｃ70の絶対値の和が大きい。
【００４７】
そして、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４により時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを逆ＤＣＴ変換して得られる画像データは、そのＤＣＴブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックであるかを示す動き検出フラグＭＯＴとともにブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に供給される。
【００４８】
上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２は、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４から供給される画像データを１フレーム分の画像データをＲＡＭ３に蓄積し、このＲＡＭ３上で上記シャフリング／デシャフリング処理部７によるシャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を画像データに施す。そして、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、上記デシャフリング処理により元の配列に戻した画像データの出力が動き検出フラグＭＯＴにより制御され、静止画ブロック部の画像データはそのままのフレームでベースバンド信号処理部１を介して出力し、動画ブロック部分の画像データは片フィールド×２で上記ベースバンド信号処理部１を介して出力する。
【００４９】
このように、この実施の形態における画像記録再生装置では、再生時に、ＲＡＭに１フレーム分の画像データを蓄えて、フレーム内での動き量を求め、動き量の小さい部分がそのままフレームで出力し、動きの多い部分は片方のフィールドを２回出力することができ、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５０】
なお、動画ブロック部分の画像データを片フィールド×２で出力する際には、図３に示してあるように、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２からスチルフィルタ１４を介して動画ブロック部分の画像データを片フィールド×２でベースバンド信号処理部１に出力するようにして、上記スチルフィルタ１４でラインフリッカを抑制することによって、更に画質を向上させることができる。
【００５１】
ここで、ＤＣＴ係数による動き検出のみでは、動き検出の漏れすなわち動きがあるにも拘わらず静止画のブロックである検出される虞があるので、さらに、次のようなような処理を行うようにしても良い。
【００５２】
(a) 図６の（Ａ），（Ｂ）に網掛け処理を施して示すように、動画ブロックと検出されたＤＣＴブロックを含むマクロブロックは、他のＤＣＴブロックも全て動きブロックとする。
【００５３】
(b) 図７の（Ａ），（Ｂ）に網掛け処理を施して示すように、動画ブロックと検出されたＤＣＴブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックも全て動きブロックとする。
【００５４】
これらの処理は上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２で行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像記録再生装置では、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録系において、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生系において、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができ、これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５６】
本発明に係る画像記録再生装置では、上記記録系において、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記再生系において、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができる。これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５７】
また、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行うことができる。
【００５８】
また、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５９】
さらに、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を確実に防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６０】
本発明に係る画像記録再生方法では、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録時に、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生時に、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができ、これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６１】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、記録時に、量子化した直交変換係数データを記録モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、再生時に、上記フラグに応じて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、複数の記録モードを有する場合にも、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６２】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、再生時に逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行うことができる。
【００６３】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６４】
さらに、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を確実に防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る画像記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 上記画像記録再生装置において記録再生する画像データとともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸの構成を示す図である。
【図３】 上記画像記録再生装置におけるＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部の再生側での構成を示すブロック図である。
【図４】 静止画と動画のＤＣＴ係数の分布状態の一例を示す図である。
【図５】 上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部における動き検出部で動き検出に用いるＤＣＴ係数の一例を示す図である。
【図６】 上記画像記録再生装置で記録再生する画像データのマクロブロックを示す図である。
【図７】 マクロブロックの拡張例を示す図である。
【符号の説明】
１ ベースバンド信号処理部、２ ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部、３ ＲＡＭ、４ ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部、５ 量子化／逆量子化処理部、６ フレーミング／デフレーミング処理部、７ デシャフリング／シャフリング処理部、８ ＲＡＭ、９ オーディオインターフェース、１０ ＩＥＥＥ１３９４インターフェース、１１ 記録符号化／再生復号化処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画の記録再生を行う画像記録再生装置及び画像記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像データをデジタル的に記録／再生するデジタルビデオテープレコーダでは、記録系において、撮像装置からの画像信号あるいは他の画像入力信号をランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)に１フレーム分蓄えて、このＲＡＭ上で１フレーム分の画像データを８画素×８画素のブロックに分割し、所定数ブロックを単位としてシャフリング処理を施してから、直交変換例えば離散余弦変換(DCT: Discrete Cosine Transform)して量子化することにより１フレーム分の画像データに圧縮処理を施す。そして、圧縮処理の施された画像データをフレーミングして、ＲＡＭ上で上記シャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を施して元の配列に戻してから、エラー訂正用の外符号と内符号を付加し、記録に適した符号化処理を施してビデオテープに記録するようにしている。
【０００３】
また、再生系では、ビデオテープからの再生信号に上記符号化処理とは逆の復号化処理を施すことにより得られる再生データに外符号と内符号を用いてＲＡＭ上でエラー訂正処理を施してからシャフリング処理を施す。さらに、シャフリング処理の施された再生データをデフレーミングしてから、逆量子化して逆直交変換することにより１フレーム分の再生データに伸張処理を施す。そして、伸張処理の施された１フレーム分の再生データをＲＡＭ上で上記シャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を施し、さらにデブロッキング処理によって、元の画素配列の画像データを再生するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＮＴＳＣ(National Television Systems Committee) 方式やＰＡＬ(Phase Alternation by Line) 方式などの標準テレビジョン方式に準拠した画像信号はインターレース信号であり、上述の如き従来のデジタルビデオテープレコーダでは、画像入力信号をシャフリング処理あるいはデシャフリング処理用のＲＡＭに静止画として蓄積し、その静止画をそのままフレームの連続画として記録再生すると、再生時に、動き量の大きい部分がフィールド周期のブレとなってしまう。
【０００５】
しかし、上記フィールド周期のブレを発生させないように、片フィールド×２を１フレームとして記録したのでは、垂直方向の解像度が低下してしまう。
【０００６】
また、ＲＡＭに１フレーム分の画像データを蓄えて、フレーム内での動き量を求め、動き量の小さい部分がそのままフレームで出力し、動きの多い部分は片方のフィールドを２回出力する処理を施す専用の静止画処理部を記録系に設けることにより、ブレのない静止画を記録することができ、どのような再生装置でも同様の高品位の静止画を再生可能になるのであるが、専用の静止画処理部と、この静止画処理部による処理のために画像データを蓄えるＲＡＭを記録系に設ける必要があり、記録系の回路規模が膨大なものになってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述の如き従来のデジタルビデオテープレコーダにおける問題点に鑑み、専用の静止画処理部やこの静止画処理部による処理のために画像データを蓄えるＲＡＭを必要とすることなく、高品位の静止画を記録再生することができるようにした画像記録再生装置及び画像記録再生方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像記録再生装置は、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録系と、記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生系とを備え、上記記録系は、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、上記再生系は、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行う動き検出手段を備える。
【００１１】
また、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行う。
【００１２】
さらに、本発明に係る画像記録再生装置において、上記再生系は、例えば、上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する処理を行う。
【００１５】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、再生時に逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行う。
【００１６】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する。
【００１７】
更に、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
本発明を適用した画像記録再生装置の構成を図１に示す。この図１に示した画像記録再生装置は、ＩＥＥＥ(The International of Electrical and Electronics Engineers,Inc.)１３９４ハイ・パフォーマンス・シリアル・バスによるデジタル画像信号の同期・非同期通信が可能なＤＶＣＲに本発明を適用したもので、ベースバンド信号処理部１に接続されたブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２、このブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に接続されたランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)３及びＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４、このＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に接続された量子化／逆量子化処理部５、この量子化／逆量子化処理部５に接続されたフレーミング／デフレーミング処理部６、このフレーミング／デフレーミング処理部６に接続されたデシャフリング／シャフリング処理部７、このデシャフリング／シャフリング処理部７に接続されたランダムアクセスメモリ(RAM:Random Access Memory)８、オーディオインターフェース９、ＩＥＥＥ１３９４インターフェース１０及び記録符号化／再生復号化処理部１１を備えている。
【００２０】
先ず、この画像記録再生装置における記録系の構成及び動作について説明する。
【００２１】
すなわち、この画像記録再生装置では、記録時に撮像装置からの画像信号あるいは他の画像入力信号がベースバンド信号処理部１を介してブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に供給され、記録する１フレーム分の画像入力信号がＲＡＭ３に蓄えられる。静止画記録モード時には、上記ＲＡＭ３に１フレーム分の画像入力信号すなわち静止画の画像データが蓄えられると、それ以降、その静止画のフレームの連続画が次段に転送される。
【００２２】
上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２は、上記ＲＡＭ上で１フレーム分の画像データを８画素×８画素のブロックに分割し、所定数ブロックを単位としてシャフリング処理を施し、シャフリング処理済みの画像データをＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に与える。
【００２３】
上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４は、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２から供給される画像データを離散余弦変換(DCT: Discrete Cosine Transform)処理を施すことにより、上記画像データを８画素×８画素のブロック単位で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換して、量子化／逆量子化処理部５に供給する。
【００２４】
この実施の形態における上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４では、動画記録モード時には、従来と同様に、８画素×８画素のブロック単位の画像データから動き検出を行い、フィールド間の差が小さいブロックは８×８のＤＣＴモードで画像データを扱い、フィールド間の差の大きいブロックは２×４×８のＤＣＴモードで画像データを扱う。
【００２５】
また、上記量子化／逆量子化処理部５は、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換された画像データを量子化することにより、圧縮処理を施した画像データを生成する。
【００２６】
また、上記フレーミング／デフレーミング処理部６は、上記量子化／逆量子化処理部５から供給される画像データをフレーミングして、上記デシャフリング／シャフリング処理部７に供給する。
【００２７】
上記デシャフリング／シャフリング処理部７は、上記フレーミング／デフレーミング処理部６から供給される画像データをＲＡＭ８に蓄積し、このＲＡＭ８上で上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２によるシャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を画像データに施す。そして、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、上記デシャフリング処理により元の配列に戻した画像データ(Video data)に付加データ(VAUX:Video auxiliary)とともにエラー訂正用のＥＣＣ(ECC:Error Check and Correction)ブロック単位で外符号(Outer parity)を付加して、記録符号化／再生復号化処理部１１に供給する。さらに、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、オーディオインターフェース９を介して入力されるオーディオデータもＥＣＣブロック単位で外符号を付加して、記録符号化／再生復号化処理部１１に供給する。
【００２８】
そして、上記記録符号化／再生復号化処理部１１は、上記デシャフリング／シャフリング処理部７から供給されるＥＣＣブロック単位の画像データやオーディオデータにさらにエラー訂正用の内符号(Inner parity)を付加し、さらに、記録に適した符号化処理を施すことにより記録信号を生成し、この記録信号を図示しない記録／再生部を介してビデオテープに記録する。
【００２９】
ここで、この画像記録再生装置では、上記画像データ(Video data)とともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸとして、図２に示すように、パック・ヘッダ（ＰＣ０）とパック・データ（ＰＣ１〜Ｃ４）とからなるパック構造のシステム・データを記録する。パック・ヘッダ（ＰＣ０）が「０１１０００１」の付加データＶＡＵＸは、SOURCE_CONTROLパックであって、そのパック・データ（ＰＣ３）によりＦＦ(Frame/Field)フラグ、ＦＳ(First/Second)フラグ、ＦＣ(Frame change flag)フラグ、ＩＬ(Interlace )フラグ、ＳＴ(Still-field picture)フラグ、ＳＣ(Still camera picture)フラグを与える。上記ＦＦフラグは、１フレーム期間に一方のフィールドのみを２回出力する（ＦＦ＝０）か１フレーム期間に両方のフィールドを出力する（ＦＦ＝１）かを示す。また、上記ＦＳフラグは、第１フィールドを出力する（ＦＳ＝０）か第２フィールドを出力する（ＦＳ＝１）かを示す。また、上記ＦＣフラグは、現フレームが直前のフレームと同じ画像である（ＦＣ＝０）か異なる画像である（ＦＣ＝１）かを示す。また、上記ＩＬフラグは、１フレームを構成する２つのフィールドのデータがインタレースされている（ＩＬ＝１）か否（ＩＬ＝０）かを示す。また、上記ＳＴフラグは、フレーム内の２つのフィールド間の時間距離が略０秒である（ＳＴ＝０）か、５２５−６０システム又は６２５−５０システムのおけるフィールド期間に相当している（ＳＴ＝１）かを示す。さらに、上記ＳＣフラグは、スチルカメラによる画像である（ＳＣ＝０）か否（ＳＣ＝１）かを示す。
【００３０】
そして、この実施の形態において、上記ＳＴフラグは、フレーム内の２つのフィールド間の時間距離が略０秒すなわち静止画をＳＴ＝０にて示し、５２５−６０システム又は６２５−５０システムのおけるフィールド期間に相当する時間距離の動画をＳＴ＝１にて示すフラグであるが、静止画記録モードでは、静止画のデータ部分の付加データＶＡＵＸのSOURCE_CONTROLパックのＳＴフラグを「１」にして記録を行う。
【００３１】
なお、この画像記録再生装置では、静止画の画像データを上記デシャフリング／シャフリング処理部７のＲＡＭ８に蓄積した後、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２の書き込み／読み出しの方向を逆にして、ＲＡＭ３の画像データを上記ベースバンド信号処理部１に出力することにより、記録時に、記録している静止画を電子ビューファインダや映像出力からモニタすることができる。
【００３２】
次に、この画像記録再生装置における再生系の構成及び動作について説明する。
【００３３】
すなわち、この画像記録再生装置では、再生時に、図示しない記録／再生部を介してビデオテープから再生された再生信号が記録符号化／再生復号化処理部１１に供給される。
【００３４】
上記記録符号化／再生復号化処理部１１は、記録時の符号化処理に対応する復号化処理を再生信号に施して再生データを生成し、さらに、内符号(Inner parity)によるエラー訂正処理を再生データに施して、エラー訂正処理済みの再生データをデシャフリング／シャフリング処理部７に供給する。
【００３５】
上記デシャフリング／シャフリング処理部７は、上記記録符号化／再生復号化処理部１１から供給される再生データをＲＡＭ８に蓄積し、このＲＡＭ８上で外符号(Outer parity)によるエラー訂正処理をＥＣＣブロック単位の再生データに施す。上記エラー訂正処理の施された再生データの内の再生オーディオデータは、オーディオインターフェース９を介して出力される。さらに、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、記録時における上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２と同様なシャフリング処理を再生画像データに施し、シャフリング処理済みの再生画像データをフレーミング／デフレーミング処理部６に供給する。
【００３６】
上記フレーミング／デフレーミング処理部６は、上記デシャフリング／シャフリング処理部７から供給される再生画像データをデフレーミングして、量子化／逆量子化処理部５に供給する。ここで、このフレーミング／デフレーミング処理部６により得られる再生画像データは、記録時に上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４で時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データに変換された画像データを上記量子化／逆量子化処理部５で量子化したデータに対応している。
【００３７】
上記量子化／逆量子化処理部５は、上記フレーミング／デフレーミング処理部６により得られる再生画像データを逆量子化することにより、時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを再生してＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に供給する。
【００３８】
ここで、この実施の形態における画像記録再生装置では、再生時に、上記画像データ(Video data)とともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸとして記録されている静止画のデータ部分の付加データＶＡＵＸのSOURCE_CONTROLパックのＳＴフラグに基づいて、動作モードが切り換えられ、ＳＴフラグが「１」のときに静止画再生モードに切り換えられる。そして、上記フレーミング／デフレーミング処理部６から２次元ＤＣＴ係数データをＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４に供給する。
【００３９】
上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４は、図３に示すように、逆ＤＣＴ演算部４１、動き検出部４２とＯＲゲート４３を備え、上記８×８の時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを逆ＤＣＴ演算部４１により逆ＤＣＴ変換して画像データを出力するとともに、そのＤＣＴブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックであるかを上記２次元ＤＣＴ係数データに基づいて検出する所謂動き検出を動き検出部４２により行って動き検出フラグＭＯＴをＯＲゲート４３を介して出力するようになっている。
【００４０】
ここで、図４の（ａ），（ｂ）に静止画と動画のＤＣＴ係数の分布状態を示してあるように、動画部分は、フィールド間の差が大きくなるため、静止画部分と比較して垂直方向の高域係数が増加する傾向にある。上記動き検出部４２では、この傾向を利用して、各係数の分布から求めた係数の総和やピーク値等を予め設定した閾値と比較することで動き検出を行うことができる。
【００４１】
例えば図５に示すようなＤＣＴ係数Ｃ00〜Ｃ77を持つ場合の動き検出は、
【００４２】
【数１】
により行う。すなわち、次の３つの条件を同時に満たすときに動きと判定する。
【００４４】
(1) Ｃ70〜Ｃ77までの係数の絶対値の総和が閾値Ａ以上。
【００４５】
(2) Ｃ70〜Ｃ77までの係数で、絶対値の最大差が閾値Ｂ以上。
【００４６】
(3) Ｃ10の絶対値よりＣ50，Ｃ60，Ｃ70の絶対値の和が大きい。
【００４７】
そして、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４により時間軸上の２次元ＤＣＴ係数データを逆ＤＣＴ変換して得られる画像データは、そのＤＣＴブロックが動画ブロックであるか静止画ブロックであるかを示す動き検出フラグＭＯＴとともにブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２に供給される。
【００４８】
上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２は、上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部４から供給される画像データを１フレーム分の画像データをＲＡＭ３に蓄積し、このＲＡＭ３上で上記シャフリング／デシャフリング処理部７によるシャフリング処理とは逆のデシャフリング処理を画像データに施す。そして、このデシャフリング／シャフリング処理部７は、上記デシャフリング処理により元の配列に戻した画像データの出力が動き検出フラグＭＯＴにより制御され、静止画ブロック部の画像データはそのままのフレームでベースバンド信号処理部１を介して出力し、動画ブロック部分の画像データは片フィールド×２で上記ベースバンド信号処理部１を介して出力する。
【００４９】
このように、この実施の形態における画像記録再生装置では、再生時に、ＲＡＭに１フレーム分の画像データを蓄えて、フレーム内での動き量を求め、動き量の小さい部分がそのままフレームで出力し、動きの多い部分は片方のフィールドを２回出力することができ、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５０】
なお、動画ブロック部分の画像データを片フィールド×２で出力する際には、図３に示してあるように、上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２からスチルフィルタ１４を介して動画ブロック部分の画像データを片フィールド×２でベースバンド信号処理部１に出力するようにして、上記スチルフィルタ１４でラインフリッカを抑制することによって、更に画質を向上させることができる。
【００５１】
ここで、ＤＣＴ係数による動き検出のみでは、動き検出の漏れすなわち動きがあるにも拘わらず静止画のブロックである検出される虞があるので、さらに、次のようなような処理を行うようにしても良い。
【００５２】
(a) 図６の（Ａ），（Ｂ）に網掛け処理を施して示すように、動画ブロックと検出されたＤＣＴブロックを含むマクロブロックは、他のＤＣＴブロックも全て動きブロックとする。
【００５３】
(b) 図７の（Ａ），（Ｂ）に網掛け処理を施して示すように、動画ブロックと検出されたＤＣＴブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックも全て動きブロックとする。
【００５４】
これらの処理は上記ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部２で行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像記録再生装置では、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録系において、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生系において、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができ、これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５６】
本発明に係る画像記録再生装置では、上記記録系において、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記再生系において、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができる。これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５７】
また、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行うことができる。
【００５８】
また、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００５９】
さらに、本発明に係る画像記録再生装置では、上記再生系において、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を確実に防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６０】
本発明に係る画像記録再生方法では、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録時に、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録するので、上記記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生時に、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことができ、これにより、動画記録モードと静止画記録モードの２つ種類の記録動作モードを有する記録系を用いて、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６１】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、記録時に、量子化した直交変換係数データを記録モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、再生時に、上記フラグに応じて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、複数の記録モードを有する場合にも、専用の静止画処理部を必要とすることなく、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６２】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、再生時に逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行うことができる。
【００６３】
また、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【００６４】
さらに、本発明に係る画像記録再生方法では、例えば、上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力することにより、動き検出の誤りによる画質の低下を確実に防止して、高画質の静止画を記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る画像記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 上記画像記録再生装置において記録再生する画像データとともにＥＣＣブロックを構成する付加データＶＡＵＸの構成を示す図である。
【図３】 上記画像記録再生装置におけるＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部の再生側での構成を示すブロック図である。
【図４】 静止画と動画のＤＣＴ係数の分布状態の一例を示す図である。
【図５】 上記ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部における動き検出部で動き検出に用いるＤＣＴ係数の一例を示す図である。
【図６】 上記画像記録再生装置で記録再生する画像データのマクロブロックを示す図である。
【図７】 マクロブロックの拡張例を示す図である。
【符号の説明】
１ ベースバンド信号処理部、２ ブロッキング・シャフリング／デブロッキング・デシャフリング処理部、３ ＲＡＭ、４ ＤＣＴ／逆ＤＣＴ演算処理部、５ 量子化／逆量子化処理部、６ フレーミング／デフレーミング処理部、７ デシャフリング／シャフリング処理部、８ ＲＡＭ、９ オーディオインターフェース、１０ ＩＥＥＥ１３９４インターフェース、１１ 記録符号化／再生復号化処理部
Claims (8)
- ２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録する記録系と、
記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する再生系とを備え、
上記記録系は、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、
上記再生系は、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行うことを特徴とする画像記録再生装置。 - 上記再生系は、逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行う動き検出手段を備え、
上記動き検出手段は、直交変換係数データの所定垂直方向高域係数の絶対値の最大差及び前記絶対値の総和が大きく、且つ前記直交変換係数データの同一水平周波数において所定垂直方向高域係数の絶対値の和が所定垂直方向低域係数の絶対値より大きいとき、前記変換ブロックを動画ブロックとして検出することを特徴とする請求項１記載の画像記録再生装置。 - 上記再生系は、上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する処理を行う
ことを特徴とする請求項２記載の画像記録再生装置。 - 上記動き検出手段による検出結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する処理を行う
ことを特徴とする請求項３記載の画像記録再生装置。 - 記録時には、２次元配列された所定画素数を単位とする変換ブロック毎に直交変換し、その直交変換係数データを量子化して記録媒体に記録し、
再生時には、記録媒体から再生した再生信号を逆量子化して得られる直交変換係数データを逆直交変換して再生画像信号を生成するとともに、直交変換係数データに基づいて変換ブロック毎の動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する画像記録再生方法であって、
上記記録時には、動画記録モードと静止画記録モードの２種類の記録動作モードを有し、上記動画記録モードではフィールド差が小さいブロックは２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、フィールド差が大きいブロックは各フィールドに対応したＤＣＴブロックで符号化し、上記静止画記録モードでは、フィールド差に関わらず２フィールドから構成されるフレームに対応したＤＣＴブロックで符号化し、静止画記録モード時に上記量子化した直交変換係数データを記録動作モードを示すフラグとともに記録媒体に記録し、
上記再生時には、上記フラグに応じて静止画再生モードを設定し、静止画再生モードにおいて上記動き検出を行い、その動き検出結果に基づいて、静止画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号はフレームで出力し、動画ブロックと検出された変換ブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力することを特徴とする画像記録再生方法。 - 再生時に逆量子化により得られた直交変換係数データの各係数の分布から算出した値と予め設定した閾値との比較により変換ブロック毎に動き検出を行い、この動き検出では、直交変換係数データの所定垂直方向高域係数の絶対値の最大差及び上記絶対値の総和が大きく、且つ前記直交変換係数データの同一水平周波数において所定垂直方向高域係数の絶対値の和が所定垂直方向低域係数の絶対値より大きいとき、上記変換ブロックを動画ブロックとして検出することを特徴とする請求項５記載の画像記録再生方法。
- 上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの再生画像信号は片フィールドを２回出力する
ことを特徴とする請求項６記載の画像記録再生方法。 - 上記動き検出の結果に基づいて、動画ブロックと検出された変換ブロックを含むマクロブロックの上下左右に位置するマクロブロックの再生画像信号も片フィールドを２回出力する
ことを特徴とする請求項７記載の画像記録再生方法。
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