JPH03106189A - デイジタル画像記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタル記録方式を用いた画像記録再生装置
において、ディジタル画像信号に直交変換符号を用いて
記録・再生する装置に関する。

〔従来の技術〕

ＨＤＴＶ信号をディジタル化した後、高能率に符号化し
て１　０　０　Ｍ　ｂ　／　ｓから６　０　０　Ｍ　ｂ
　／　ｓに圧縮し、光ファイバーなどで伝送する研究が
進んでいる．高能率符号化技術としては、例えばテレビ
ジョン学会誌、４２巻　１１号（１９８８）Ｐ．１１９
８〜１２０４に現状が報告されている．一方，ＨＤＴＶ
信号をディジタル化して１インチオープンリールを用い
たＣフォーマットＶＴＲを改造したＶＴＲで記録再生す
る技術が、例えばテレビジョン学会誌　４２巻　１１号
（１９８８）ｐ．１２５６〜ｐ．１２５９に報告されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は光ファイバーケーブルや同軸ケーブルな
ど，いわゆる伝送線路にデータを伝送する場合について
検討されているが，ディジタル記録を用いてディジタル
記録再生装置への適用については言乃されておらず，記
録系の特有な問題であるドロップアウトに対する対策が
ほとんど考慮されていない。

本発明は高能率符号，特に、直交変換符号を用いて画像
情報をディジタル記録する方式を提供することを目的と
する． 別の目的は変換符号をディジタルＶＴＲに適した構成で
記録する方式を提供することである．〔課題を解決する
ための手段〕 上記目的を達成するために、本発明において変換符号化
は，テレビジョン信号をディジタル化した後に所定のブ
ロック毎に行なう．その後、誤り訂正符号の挿入やデー
タの時系列を入れ換えるシャフリングをを行なった後，
磁気テープに記録する．再生時はデシャフリングの後、
変換符号データを１フィールド、あるいは１フレーム分
記憶する．磁気テープ上でドロップアウトがあって、し
かキノ，誤り訂正の能力をこえるような場合，変換符号
データの１部は誤りを有するデータとなる。

誤っているデータを１フィールド前、あるいは１フレー
ム前の変換符号デー々に置き換える．その後、逆変換を
行ない，元の画像データに戻す．なお，変換符号化した
データは画像データの量子化数（大きい場合８ビット）
より大きな単位部分毎にまとめてから、これを単位とし
てシャツリングする．とくに，画像データの量子化数の
２以上の整数倍を単位としてまとめ、画像データとの整
合性を取りやすくする． 〔作用〕 本発明の構成によれば、シャツリングの前に変換符号化
を行なうので、画像データの相関性が利用でき、高能率
符号化が実現できる． 再生側ではドロップアウト対策のため変換符号データを
１フィールド分または１フレーム分記憶する．誤り訂正
できず、誤っている変換符号データは１フィールド前ま
たは１フレーム前の変換符号データと置換することによ
ってテープヘッド系特有なドロップアウトに対処でき、
良好な画像再生ができる． また、変換符号は画像データの量子化ビット数の２倍以
上の整数値を選んでいるので、変換符号化以降もあたか
も画像データと同様に扱えるので，従来のシャツリング
，誤り訂正，同期符号追加などの設計、回路構成などが
従来と同様にできる．〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する． ＨＤＴＶ信号すなわち輝度信号Ｙ，色信号Ｃ　ｗ　，Ｃ
Ｎはアナログ・ディジタル変換器１〜３によってディジ
タル符号に変換される．輝度信号帯域３　０　Ｍ　Ｈ　
ｚ　，色信号帯域１５ＭＨｚをスタジオ規格の場合に，
８ビット量子化でディジタル化すると、トータルビット
レートは約１　．　２　Ｇ　ｂ　／　ｓ　　となる．こ
のレートのまま磁気テープに記録するには多数の記録ヘ
ッドと共に、使用する磁気テープ量も莫大となる． このため，変換符号部４では、画像データから変換符号
データに変換するとともに、この過程で１ トータルビットレートを−に下げる． ２ 変換符号部４のさらに詳して構成例を第２図，第３図に
示す．第２図は画像データを１系統にまとめてからＤ　
Ｃ　Ｔ　（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ＝離散コサイン変換）と呼ばれる変換符号化
を行なう方式である． ディジタル化した色信号Ｃｗ’．ＣＮ’　は線順次回路
４−２によって、走査線毎に切り換えられ，どちらかの
色信号だけが取りり出される．次に１走査線に当る色信
号を１走査線の４分の１に相当する時間になるよう、色
信号を時間圧縮回路４−３によって時間圧縮する．一方
，ディジタル化した輝度信号Ｙ′もーｌ走査線に相当す
る信号を１走査線の４分の３の時間に時間圧縮回路４−
１で時間圧縮する．これら２つの信号を統合回路４−４
で統合して、１本の信号にしてからＤＣＴ変換回路４−
５で画像データから変換符号へ変換する．第３図はＤＣ
Ｔ変換回路４−６．４−７．４−８の入力がそれぞれ直
接輝度信号や２つの色信号になっており，変換符号に変
換して，ビットレートを下げた時点が統合しているもの
である．第４図はさらにＤＣＴ変換回路４−５を詳細に
説明した図である。

入力信号はブロック化回路４−５−１によって８画素×
８画素単位でブロック化され、直交変換回路４−５−２
によってブロック毎に直交変換される。８個の符号係数
×８個の符号係数が計算されるが，符号係数の中でダイ
ナミックレンジが大きく必要な係数と、小さくてキノ良
い係数とがあるので、量子化回路４−５−３によって，
係数毎に所定の量子化数を与える．これらの量子化数に
応じた変換符号が得られるので，これらを並直列変換さ
せて変換符号列を作る． 変換符号が得られると、以降は第１図に示すように，通
常のディジタルＶＴＲと同様に，あるブロックに属する
変換符号が連続して磁気テープ上に記録されないように
、変換符号列の時間順序を入れ換え（シャフリング），
その後、所定データ毎に誤り訂正符号を付加する（シャ
フリング、誤り訂正符号付加回路５），さらに同期符号
付加回路６で所定データ毎に同期信号を付加し，テープ
・ヘッド系７に記録する。

再生側ではテープ・ヘッド系７の再生信号は再生等化回
路８によって、テープ・ヘッド系７で劣化した周波数特
性が補償される．それによって、再生信号は２値信号に
戻され、同期検出回路９によって、再生データの中から
同期信号が検出され，再生信号列の構成が形成される二 誤り訂正符号を用いて，テープ・ヘッド系で発生した誤
りは訂正される．誤り訂正後，記録側で行なったシャフ
リング処理に対応してデシャフリング処理を行ない、再
び元の時間系列に戻す．テープ・ヘッド系で記録・再生
する場合、磁気テープでのドロップアウト（信号欠落）
の影響を考慮に入れておく必要がある．ドロップアウト
が発生すると，数百ビットに及び符号誤りとなるので、
誤り訂正を積構成として２重に入れたとしても，すべて
の符号誤りを訂正することは不可能である。従って、デ
シャフリング誤り訂正同路１０の出力信号は、変換符号
列と共に、変換符号列の単位部分（変換符号を１つまた
は復数個まとめたもの）毎に、この単位部分は正しいか
，誤っている可能性がａ６いかを示す修正指標（フラグ
）を付ける。このフラグは誤り訂正符号から回路１０の
中で演算して求める。

デシャリング誤り訂正回路１０の出力信号を１フレーム
分記憶するために１フレームメモリ１２に人力する．一
方、修正指標が付いている変換符号部分については、１
フレーム前のものと置換同路１１で置換する。

置換回路１０の出力信号は逆変換符号部１３に入力され
，変換符号から画像データが演算される．得られた画像
データは輝度信号Ｙ，色信号Ｃｗ，ＣＭ毎にディジタル
アナログ変換回路１４，１５．１６で元のアナログ信号
に戻る． 以下、さらにＤＣＴ変換４−５の具体的内容を詳細に説
明する． 第５図は８×８画素（８ビット量子化されたもの）でブ
ロック化された画像データを直交変換（ＯＣＴ）Ｌた時
の係数に割り当てる量子化配分１ の例で、一にデータ圧縮した場合である。

２ 変換符号は最上列から、しかも左から右へと演算結果が
求められる．各列毎あるいは複数個の列の係数値を２個
あるいは複数個まとめて、１６ビット単位に構成する．
この新しく構成した１６ビットを２ワードデータとして
シャツリング以降の処理の基本単位とする． 上の例は基本的には各列でｌ６ビット構成を形成するこ
とを念頭に置いているが、エブロック全体の係数値を得
てから、ｌ６ビット構成を再構築する方が係数の量子化
ビット数の割り付けた自由由度が増し、画質の向上の点
で望ましいと言える．ただし、１ブロック全体に相当す
る係数を記憶するメモリが必要となる．回路規模と画質
のトレードオフを考えて設計する必要がある． 上記実施例では、符号誤りのある変換符号は１フレーム
またはｌフィールド前の当該変換符号と置換した．別の
実施形態では，同一フレームの隣接ブロックの変換符号
と置換しても良い．さらに変換符号のうち１フレーム前
または１フィールド前と相関の強い係数は直流成分を示
す係数などに限られていること、その他の変換符号の誤
りによる影響は視覚的に目立ちにくいので，直流成分を
示す係数の変換符号以外は誤りがあってもそのままにし
ておく。あるいはゼロに設定してしまうなどの処理が有
効である．この場合、直流成分を示す係数、変換符号だ
けを１フレーム分記憶すれば良い事になり、大幅なメモ
リ量低減となる．〔発明の効果〕 本発明によれば、磁気テープ・ヘッド系の特有な問題で
あるドロップアウトに対して、変換符号八の影響を少な
くできるので、高画質な画像がトータルビットレートを
下げて、実現できる。さらに詳しく説明すると、第６図
に示すように、１画面の１つのブロックＡが，Ａ′で示
す変換符号で記録されている．いまＡ′の中に誤り（×
で示す）がある時，これに関連するブロックＡ全体を誤
り修正すると、修正部分が大きいので視覚的に問題であ
る。これに対して、本発明では×の変換符号を１フレー
ム前の変換符号Ｏで置き換える。変換符号の影響はブロ
ックＡ全体に及ぶが、視覚的にはあまり目立たない場合
が多い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるディジタルＶＴＲの信
号系統図、第２同は変換符号部の詳細な信号系統図、第
３図は変換符号部の別の実施例の信号系統図、第４図は
ＤＣＴ変換同路の信号系統図，第５図は画像データと変
換符号ビットの量子化割り当てと、そのまとめ方を示す
説明図、第６図は本発明の効果を説明した誤り訂正の説
明図である． ４・・・変換符号部、５・・・シャフリング誤り訂正符
号付加部、６・・・同期信号付加部、７・・・テープ・
ヘッド系、８・・・再生等化部． 第　１　図 不 Ｚ 回 Ｚ ３ 図 劣 ５ 図 画イ承デ′ニタ （３じ７１量１化） 賓諌汗号Ｉ乙テ；ク ｕｘｇ　　＋：″ヅト 妙

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像データをディジタル化する要素、ディジタル化
   した画像データを単位ブロック毎に変換符号に変換する
   要素、変換符号を単位部分毎に構成する要素、単位部分
   毎の変換符号とシヤフリングする要素、ディジタルデー
   タを記録媒体で記録・再生する要素、発生した符号誤り
   を訂正する要素、残留する符号誤りを有する変換符号を
   置換などの処理を行なう要素、置換などの処理を済した
   変換符号から画像データに戻す要素、から成ることを特
   徴とするディジタル画像記録再生装置。 ２、符号誤りのある変換符号を１フレーム前あるいは同
   一フレームの隣接ブロックの変換符号に置換することを
   特徴とする請求項第１項記載のディジタル画像記録再生
   装置。 ３、符号誤りのある変換符号において、直流成分に対応
   する符号の場合以外は処理をしないことを特徴とする第
   １項記載のディジタル画像記録再生装置。 ４、符号誤りのある変換符号において、直流成分に対応
   する符号の場合は処理を行ない、その他の符号は０に設
   定することを特徴とする請求項第１項記載のディジタル
   画像記録再生装置。