JPH05137114A - デイジタルビデオテープレコーダ - Google Patents

デイジタルビデオテープレコーダ

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Publication number
JPH05137114A
JPH05137114A JP29885291A JP29885291A JPH05137114A JP H05137114 A JPH05137114 A JP H05137114A JP 29885291 A JP29885291 A JP 29885291A JP 29885291 A JP29885291 A JP 29885291A JP H05137114 A JPH05137114 A JP H05137114A
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JP
Japan
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circuit
signal
data
digital video
block
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Application number
JP29885291A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Asamura
吉範 浅村
Kimitoshi Hongo
公敏 本郷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH05137114A publication Critical patent/JPH05137114A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速再生時においても、その内容を十分に把
握できるような良好な再生画像が得られるディジタルビ
デオテープレコーダを提供する。 【構成】 量子化回路6にて量子化された変換係数を可
変長符号化回路9にて符号化して、通常再生用信号S1
を得る。また、映像データの重要な成分が含まれる低域
の変換係数を高速再生用信号符号化回路10にて符号化し
て、高速再生用信号S2を得る。両方の再生用信号は記
録フォーマット上に別々に記録する。通常再生時には通
常再生用信号S1を再生し、高速再生時には高速再生用
信号S2を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号をディジタル
化して記録媒体に記録し、記録された映像データを記録
媒体から再生するディジタルビデオテープレコーダ(以
下ディジタルVTRという)に関し、特に、高速再生を
行い得るディジタルVTRに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来のディジタルVTRの構成
を示すブロック図である。図において、1は入力される
アナログの映像信号(輝度信号(Y信号)と色差信号
(R−Y信号,B−Y信号)とを含む)をディジタル化
するアナログ/デジタル変換器(以下、ADCという)
である。ディジタル化された映像信号を、サブバンド分
割回路2は周波数に応じて4つの帯域に分割し、ブロッ
ク化回路3へ出力する。ブロック化回路3は、サブバン
ド分割回路2から出力される各帯域の信号をそれぞれ3
次元のブロックに構成し、インターリーブ回路4, 動画
/静止画判別回路7へ順に出力する。インターリーブ回
路4は各3次元のブロックを並べ変えた後、直交変換回
路5へ出力する。直交変換回路5は3次元直交変換を施
し、得られた直交変換係数(以下単に変換係数という)
を量子化回路6,量子化パラメータ設定回路8へ出力す
る。動画/静止画判別回路7は、各ブロックが動画であ
るか静止画であるかを判別し、その判別結果を量子化パ
ラメータ設定回路8へ出力する。量子化パラメータ設定
回路8は、この判別結果と直交変換回路5からの変換係
数等に基づいて、量子化回路6における量子化パラメー
タを設定し、それを量子化回路6へ出力する。量子化回
路6は、量子化パラメータ設定回路8にて設定された量
子化パラメータに従って、直交変換回路5からの変換係
数を量子化し、量子化した変換係数を可変長符号化回路
9へ出力する。可変長符号化回路9は量子化回路6の出
力を可変長符号化し、得られる可変長符号化データを、
記録媒体に記録すべく出力する。
【0003】次に、再生系の構成について説明する。14
は、記録媒体に記録された可変長符号化データを復号化
する可変長符号復号化回路であり、可変長符号復号化回
路14は、可変長符号化回路9の逆変換を行い、復号化デ
ータを逆量子化回路15へ出力する。逆量子化回路15は、
可変長符号復号化回路14の出力を量子化パラメータに従
って伸長し、逆量子化後の変換係数を逆直交変換回路16
へ出力する。逆直交変換回路16は、逆量子化回路15の出
力に逆直交変換を施し、逆直交変換後のデータをデイン
ターリーブ回路17へ出力する。デインターリーブ回路17
は各ブロックを元の配列に並べ直した後、サブバンド合
成回路18へ出力する。デインターリーブ回路17から出力
される各成分を、サブバンド合成回路18は合成し、合成
したデータをディジタル/アナログ変換器(以下、DA
Cという)19へ出力する。DAC19は、サブバンド合成
回路18から出力されるディジタル映像信号を元のアナロ
グ映像信号に変換する。
【0004】図2は、サブバンド分割回路2の内部構成
を示すブロック図である。図中20,27, 28は、夫々AD
C1から出力されるY信号,R−Y信号,B−Y信号が
入力されるY信号サブバンド分割回路, R−Y信号サブ
バンド分割回路, B−Y信号サブバンド分割回路であ
る。これらの各分割回路20, 27, 28の内部構成はすべて
同じであり、図2ではY信号サブバンド分割回路20の内
部構成のみを図示している。Y信号サブバンド分割回路
20は、垂直低域通過フィルタ(垂直LPF )21と、垂直高
域通過フィルタ(垂直HPF )22と、垂直LPF 21, 垂直HP
F 22からの出力を、垂直方向の画素数が1/2になるよ
うにサンプリングする垂直2:1サブサンプリング回路
23a, 23bと、水平低域通過フィルタ(水平LPF )24a, 2
4bと、水平高域通過フィルタ(水平HPF )25a, 25bと、
水平LPF 24a,水平HPF 25a,水平LPF 24b,水平HPF 25b
からの出力を、水平方向の画素数が1/2になるように
サンプリングする水平2:1サブサンプリング回路26a,
26b, 26c,26dとから構成されている。
【0005】次に、動作について説明する。
【0006】一般に映像信号を圧縮するには、輝度信号
と色信号とを独立に取り扱うことが多い。そこで、映像
信号が輝度信号(Y信号)と色差信号(R−Y信号,B
−Y信号)との形式にてADC1に入力されて、ディジ
タル映像信号に変換される。この時のサンプリング周波
数は、輝度信号が13.5 MHz、色差信号が6.75 MHzとし、
1フィールドの有効画面を各々水平 704画素× 240ライ
ン、 352画素× 240ラインとしておく。ディジタル化さ
れた映像信号は、サブバンド分割回路2において、各フ
ィールド毎に例えば図3(a), (b)に示すようなL
L,HL, LH,HHの4つの周波数帯域(サブバン
ド)に分割される。
【0007】このサブバンド分割回路2の動作を図2に
従って説明する。入力されたY信号はY信号サブバンド
分割回路20において、4つの帯域に分割される。入力さ
れたY信号は図4(a)のような周波数特性を持つ垂直
LPF 21において、帯域制限された後、垂直2:1サブサ
ンプリング回路23aにおいて、垂直方向の画素数が1/
2に間引かれる。垂直2:1サブサンプリング回路23a
の出力は、図4(c)のような周波数特性を持つ水平LP
F 24a に通され、水平2:1サブサンプリング回路26a
において、水平方向の画素数が1/2に間引かれる。こ
の水平2:1サブサンプリング回路26a の出力は、図3
(a)のLLの帯域の信号であり、画素数は入力信号の
1/4となっている。一方、垂直2:1サブサンプリン
グ回路23a の出力は、図4(d)のような周波数特性を
持つ水平HPF 25a にも入力され、水平2:1サブサンプ
リング回路26b において、水平方向の画素数が1/2に
間引かれる。この水平2:1サブサンプリング回路26b
の出力は、図3(a)のHLの帯域の信号であり、画素
数は入力信号の1/4となっている。Y信号は図4
(b)のような周波数特性を持つ垂直HPF 22にも入力さ
れる。この垂直HPF 22の出力は垂直2:1サブサンプリ
ング回路23b において、垂直方向の画素数が1/2に間
引かれる。垂直2:1サブサンプリング回路23b の出力
は、図4(c)のような周波数特性を持つ水平LPF 24b
において帯域制限された後、水平2:1サブサンプリン
グ回路26c において、水平方向の画素数が1/2に間引
かれる。この水平2:1サブサンプリング回路26c の出
力は、図3(a)のLHの帯域の信号であり、画素数は
入力信号の1/4となっている。一方、垂直2:1サブ
サンプリング回路23b の出力は、図4(d)のような周
波数特性を持つ水平HPF 25bにも入力され、水平2:1
サブサンプリング回路26d において、水平方向の画素数
が1/2に間引かれる。この水平2:1サブサンプリン
グ回路26d の出力は、図3(a)のHHの帯域の信号で
あり、画素数は入力信号の1/4となっている。
【0008】このように、Y信号サブバンド分割回路20
において、Y信号は4つの帯域LL,HL, LH,HH
に分割され、各サブバンドが出力される。
【0009】入力されたR−Y信号はR−Y信号サブバ
ンド分割回路27において、図3(b)に示したような4
つの帯域LL,HL, LH,HHに分割される。また、
入力されたB−Y信号はB−Y信号サブバンド分割回路
28において、図3(b)に示したような4つの帯域L
L,HL, LH,HHに分割される。これらのR−Y信
号サブバンド分割回路27及びB−Y信号サブバンド分割
回路28の動作は、Y信号サブバンド分割回路20の動作と
同様である。
【0010】サブバンド分割されたY信号, R−Y信
号, B−Y信号はブロック化回路3において、直交変換
回路5における直交変換に対応した単位の数個のブロッ
クに分割される。例えば、Y信号を水平8画素×2×垂
直8ライン、R−Y信号, B−Y信号を水平8画素×垂
直8ライン単位にブロック分けすると、図5に示すよう
に水平22×垂直15の330 のブロックに分割される。サブ
バンド分割されブロック化された各信号を、Y信号, R
−Y信号, B−Y信号の2次元サブバンドブロックと呼
ぶ。各々の2次元サブバンドブロックは8フィールド分
が蓄積され、水平8画素×垂直8ライン×8フィールド
の、つまり水平軸,垂直軸,時間軸を有する3次元サブ
バンドブロック構成にまとめられる。
【0011】このような3次元サブバンドブロックは、
信号伝送時に受ける信号欠落の危険性を分散させるため
に、インターリーブ回路4にて隣合うブロックが極力隣
合わないように並べ変えられた後、直交変換回路5にお
いて変換符号化の一種である3次元離散コサイン変換
(DCT:Discrete Cosine Transform )が施され、D
CT係数に変換される。3次元サブバンドブロック単位
にて得られたDCT係数は量子化回路6にてその情報量
に応じた量子化条件の下で量子化され、情報量の均一化
が図られる。
【0012】図6は時間軸方向のDCT係数のパワー分
布を示す。図6(a)は動画の場合を示しており、各係
数は何れもパワーを有しており情報量は多いことがわか
る。図6(b)は静止画の場合を示しており、ゼロ番目
(直流成分)を除く偶数番目の係数がゼロであり、奇数
番目の係数のパワーも小さいので情報量は少ないことが
わかる。基本的に静止画では時間軸方向に情報変化はな
いはずであるが、NTSC方式のテレビジョン信号はイ
ンターレースされて2フィールドで1画面(1フレー
ム)が構成されているので、このインターレースにより
空間的変位が時間的変位に変換され、奇数番目の係数の
パワーが現れる。これは、DCTの基底ベクトルの次数
と関係がある。
【0013】例えば、量子化レベルが10.5 bit相当のD
CT係数(11 bit)に対して量子化係数1/2 を乗ずれば
9.5 bit 相当の量子化レベルが得られ、平方根2を乗ず
れば11.0 bit相当の量子化レベルが得られる。静止画の
場合は情報量が少ないので量子化係数を大きくして情報
をできるだけ多く伝送し、微細な映像情報も伝送できる
ようにする。動画の場合は情報量が多くすべての情報を
伝送しきれないときがあるので、量子化係数を小さくし
て微細な映像情報を落として情報量の削減を図る。ま
た、サブバンド分割により得られた図3に示すLL,L
H,HL,HH帯域のうちHH帯域,またはLH,HL
帯域の成分における量子化係数をゼロとするサブバンド
除去も行われることがある。なお、動画に対しては人間
の目の周波数特性は鈍くなるので、このような量子化は
現実に適応している。以上のような量子化回路6におけ
る量子化係数の設定,サブバンドの高周波帯域成分の削
減等の量子化パラメータは、ブロック化回路3から出力
されるサブバンドブロックのLL帯域の成分のフレーム
間相関を用いて動画/静止画判別回路7にて得られたサ
ブバンドブロック単位の判別結果または直交変換回路5
にて得られるDCT係数の偶数番目のパワーに基づいて
量子化パラメータ設定回路8にて設定される。なお、量
子化パラメータの設定はサブバンドまたはDCT係数の
情報量に基づいてもなされる。
【0014】量子化回路6にて量子化されたDCT係数
は、ハフマン符号などを用いて可変長符号化回路9にて
可変長符号化されて、情報量の圧縮がなされる。可変長
符号化されたDCT係数は例えばディジタルVTRの場
合、図6に示すように330 の映像ブロックが伝送単位と
しての記録トラック16本に割り付けられる。従って、各
々の記録トラックに所定の映像ブロックのすべての可変
長符号が収納されるように、量子化パラメータは設定さ
れなければならない。
【0015】再生系(復号化側)では記録系(符号化
側)と全く逆の過程をたどる。すなわち、上記のように
符号化されたデータが可変長符号復号化回路14に入力さ
れて復号化された後、逆量子化回路15にて逆量子化され
て、元の3次元DCT係数に復元される。このDCT係
数は逆直交変換回路16において逆DCTが施されて元の
サブバンドブロックに復元される。復元されたサブバン
ドブロックは、デインターリーブ回路17にて元の配列に
並び変えられた後、サブバンド合成回路18において合成
される。合成されたディジタル映像信号はDAC19にお
いてアナログ信号に変換され、元の映像信号が出力され
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタルVT
Rは以上のように構成されていて、数フィールド分の映
像データがブロック単位にて可変長符号化され、その符
号化データが記録トラック上に記録されており、高速再
生を行う際にはこの記録トラック上の一部の映像データ
しか再生できないので、非常に高速な再生を行う際には
その再生画像を判別できないという問題がある。
【0017】本発明な斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、高速再生時にあってもその内容を十分に把握で
きる再生画像を得ることが可能であるディジタルVTR
を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
VTRは、変換係数の一部分を符号化して得られる高速
再生用の符号化データを、通常再生用の符号化データと
は別に記録する手段を備え、高速再生時にはこの高速再
生用の符号化データを再生するように構成したことを特
徴とする。
【0019】第1発明では、サブバンド分割によって得
られる低域のサブバンドの各ブロックに対する変換係数
の一部分を高速再生用のデータとして記録する構成であ
る。第2発明では、サブバンド分割によって得られる低
域のサブバンドの各ブロックに対する変換係数の低域成
分を高速再生用のデータとして記録する構成である。第
3発明では、ブロック化によって得られる各ブロックに
対する変換係数の一部分を高速再生用のデータとして記
録する構成である。第4発明では、ブロック化によって
得られる各ブロックに対する変換係数の低域成分を高速
再生用のデータとして記録する構成である。
【0020】
【作用】第1,第3発明のディジタルVTRでは、高速
再生用符号化データを通常再生用の符号化データとは別
に記録しておき、高速再生時にはこの高速再生用符号化
データを再生し、通常再生時にはこの通常再生用のデー
タを再生する。
【0021】第2,第4発明のディジタルVTRでは、
高速再生用の符号化データである第1符号化データを第
2符号化データとは別に記録しておき、高速再生時には
この第1符号化データを再生し、通常再生時にはこの第
1符号化データ及び第2符号化データを再生する。
【0022】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
いて具体的に説明する。
【0023】(第1実施例)図8は第1実施例によるデ
ィジタルVTRの構成を示すブロック図である。図にお
いて、1は入力されるアナログの映像信号(輝度信号
(Y信号)と色差信号(R−Y信号,B−Y信号)とを
含む)をディジタル化するADCである。ディジタル化
されたビデオ信号を、サブバンド分割回路2は周波数に
応じて4つの帯域に分割し、ブロック化回路3へ出力す
る。ブロック化回路3は、サブバンド分割回路2から出
力される各帯域の信号をそれぞれ2次元のブロック(8
画素×8ラインのブロック)に構成し、インターリーブ
回路4へ順に出力する。インターリーブ回路4は各2次
元のブロックを並べ変えた後、直交変換回路5へ出力す
る。直交変換回路5は直交変換を施し、得られた変換係
数を量子化回路6へ出力する。量子化回路6は、直交変
換回路5の出力を量子化し、量子化後の変換係数を可変
長符号化回路9及び高速再生用信号符号化回路10へ出力
する。可変長符号化回路9は量子化回路6の出力をすべ
て可変長符号化し、得られる可変長符号化データを通常
再生用信号S1としてフレーム化回路11へ出力する。一
方、高速再生用信号符号化回路10は、量子化回路6の出
力の重要な成分のみを可変長符号化し、得られる可変長
符号化データを高速再生用信号S2としてフレーム化回
路11へ出力する。フレー化回路11は、入力される各信号
を別々に記録トラックに記録する。
【0024】次に、再生系の構成について説明する。12
は、記録トラックに記録された通常再生用信号S1と高
速再生用信号S2とを分解するフレーム分解回路であ
り、夫々の信号を別々に復号器13へ出力する。復号器13
は、再生の状況に応じて一方の信号を選択し、それを復
号化した後、復号化データを逆量子化回路15へ出力す
る。逆量子化回路15は、復号器13の出力を量子化パラメ
ータに従って伸長し、逆量子化後の変換係数を逆直交変
換回路16へ出力する。逆直交変換回路16は、逆量子化回
路15の出力に逆直交変換を施し、逆直交変換後のデータ
をデインターリーブ回路17へ出力する。デインターリー
ブ回路17は各ブロックを元の配列に並べ直した後、サブ
バンド合成回路18へ出力する。デインターリーブ回路17
から出力される各成分を、サブバンド合成回路18は合成
し、合成したデータをDAC19へ出力する。DAC19
は、サブバンド合成回路18から出力されるディジタル映
像信号を元のアナログ映像信号に変換する。
【0025】なお、サブバンド分割回路2の内部構成
は、図2に示す従来例と同じであるので、その説明は省
略する。
【0026】次に、動作について説明する。
【0027】アナログの映像信号が輝度信号(Y信号)
と色差信号(R−Y信号,B−Y信号)との形式にてA
DC1に入力されて、ディジタル映像信号に変換された
後、サブバンド分割回路2において、各フィールド毎に
例えば図3に示すようなLL,HL, LH,HHの4つ
の周波数帯域(サブバンド)に分割される。なお、この
サブバンド分割回路2における動作は、前述した従来例
の場合と同じであるので、その説明は省略する。サブバ
ンド分割されたY信号, R−Y信号, B−Y信号はブロ
ック化回路3において、例えば、水平8画素×垂直8ラ
インにブロック化される。ここで、Y信号の水平方向に
隣合う2つのブロックとこの2つのブロックに対応する
R−Y信号, B−Y信号のブロックをまとめてサブバン
ドブロックと呼ぶと、具体的には、ブロック化回路3に
おいて、1フィールド分の映像データは、図5に示すよ
うに水平22×垂直15の330 のサブバンドブロックに分割
される。
【0028】サブバンド分割されブロック化された映像
データは、信号伝送時に受ける信号欠落の危険性を分散
させるために、インターリーブ回路4にて隣合うブロッ
クが極力隣合わないように並べ変えられる、所謂インタ
ーリーブ処理が施される。インターリーブ回路4の出力
は、直交変換回路5において直交変換が施される。直交
変換としては、例えば離散コサイン変換(DCT)を用
いる。得られた変換係数は、量子化回路6にて、夫々の
各サブバンドに適した量子化が施される。量子化回路6
にて量子化された変換係数は、可変長符号化回路9にて
可変長符号化されて、その符号化データは通常再生用信
号S1としてフレーム化回路11へ出力される。
【0029】ところで、高速再生を行う場合には、再生
画像の内容を把握することができれば十分である。従っ
て、映像データの重要な成分のみを符号化して記録し、
高速再生時にこの重要な成分のみを復号化して再生すれ
ば、再生画像の内容を十分に把握できる。サブバンド4
分割された映像信号の低域成分(LL帯域)には、映像
データの重要な成分が含まれている。また、各LL帯域
を直交変換した低域成分ほど映像データの重要な成分が
含まれている。よって、低域成分だけを用いて再生画像
を作成してもその内容を十分に把握できる。本実施例で
は、図9に示すように、Y信号,R−Y信号,B−Y信
号のLL帯域の変換係数の中で低域成分の6個の変換係
数のみを、高速再生用信号符号化回路10にて可変長符号
化し、得られる符号化データを高速再生用信号S2とし
てフレーム化回路11へ出力する。
【0030】フレーム化回路11では、ブロック単位にて
出力される可変長符号化回路9からの通常再生用信号S
1及び高速再生用信号符号化回路10からの高速再生用信
号S2がフィールド単位でバッファメモリに蓄えられ、
1フィールド分の映像データに対して誤り訂正符号化処
理が施され、同期信号が付加されて2トラック分の情報
量で出力される。そして、図10に示すように、通常再生
用信号と高速再生用信号とが夫々1フィールド分まとめ
て別々の領域に記録される。フレーム化回路11の出力
は、ディジタル回路等の伝送路に送出され、この出力信
号が記録アンプ,回転トランスを介して回転ヘッドに供
給される。
【0031】再生系(復号化側)では記録系(符号化
側)と全く逆の過程をたどる。まず、記録されている通
常再生用信号S1と高速再生用信号S2とが、フレーム
分解回路12によりエラー訂正処理を施された後、復号器
13へ出力される。復号器13では、通常再生の場合には通
常再生用信号S1が選択され、高速再生の場合には高速
再生用信号S2が選択され、選択された信号が復号化さ
れる。復号化されたデータは、逆量子化回路15にて逆量
子化されて、元の2次元変換係数に復元される。この変
換係数は逆直交変換回路16において逆直交変換が施され
て元のサブバンドブロックに復元される。復元されたサ
ブバンドブロックは、デインターリーブ回路17にて元の
配列に並べ直された後、サブバンド合成回路18において
合成される。合成されたディジタル映像信号はDAC19
においてアナログ信号に変換され、元の映像信号が出力
される。
【0032】なお、Y信号,R−Y信号,B−Y信号の
LL帯域の変換係数の中で低域成分の6個を可変長符号
化したデータを高速再生用信号としたが、必ずしも6個
である必要はなく、1個以上の変換係数を符号化すれば
よい。また、1フィールド分のデータを2トラックに記
録したが、必ずしも2トラックである必要はなく、更に
フィールド単位にて記録する必要もない。
【0033】(第2実施例)上述の第1実施例では、通
常再生用信号と高速再生用信号とを別々に符号化してい
るが、高速再生用信号を通常再生用信号の一部として符
号化し、符号化した高速再生用信号を記録トラック上の
一部分にまとめて記録することも可能である。このよう
に構成した例が、本発明の第2実施例である。
【0034】図11は第2実施例のディジタルVTRの構
成を示すブロック図であり、図中、図8と同番号を付し
た部分は同一部分を示している。図中40は、量子化回路
6からの出力を符号化し、高域成分と低域成分とに分け
てフレーム化回路41へ出力する符号化回路である。フレ
ーム化回路41は、入力された高域成分と低域成分とを別
々の領域に記録する。また、42は、記録されたデータを
高域成分と低域成分とに分解して別々に出力するフレー
ム分解回路であり、43は、フレーム分解回路42の出力を
復号化する復号器である。
【0035】次に、動作について説明する。
【0036】ADC1から量子化回路6までの動作は、
第1実施例と同じであるので、その説明を省略する。量
子化回路6から符号化回路40へ量子化された変換係数が
出力される。符号化回路40では、入力される変換係数の
中で図9に示すようなLL帯域の低域成分の6個のデー
タが符号化されて低域成分が得られるとともに、LL帯
域の残りの高域成分のデータとLH,HL,HH帯域の
データとが符号化されて高域成分が得られる。得られた
低域成分及び高域成分は、フレーム化回路41へ出力され
る。フレーム化回路41では、ブロック単位にて出力され
る符号化回路40からの低域成分及び高域成分がフィール
ド単位でバッファメモリに蓄えられ、1フィールド分の
映像データに対して誤り訂正符号化処理が施され、同期
信号が付加されて2トラック分の情報量で出力される。
そして、図12に示すように、各ブロックの低域成分と高
域成分とが夫々1フィールド分まとめて別々の領域に記
録される。フレーム化回路41の出力は、ディジタル回路
等の伝送路に送出され、この出力信号が記録アンプ,回
転トランスを介して回転ヘッドに供給される。
【0037】再生系(復号化側)では記録系(符号化
側)と全く逆の過程をたどる。まず、記録されている低
域成分と高域成分とが、フレーム分解回路42によりエラ
ー訂正処理を施された後、復号器43へ出力される。復号
器43では、通常再生の場合には低域成分と高域成分とが
すべて復号化され、高速再生の場合には低域成分のみが
復号化される。復号化されたデータは、逆量子化回路15
へ出力される。以下の動作は第1実施例と同じであるの
で、その説明を省略する。この第2実施例では、高速再
生時には低域成分が記録されている領域のみを再生して
高速再生用の再生画像が得られ、通常再生時には低域成
分が記録されている領域と高域成分が記録されている領
域とをすべて再生して通常再生用の再生画像が得られ
る。
【0038】なお、Y信号,R−Y信号,B−Y信号の
LL帯域の変換係数の中で低域成分の6個を符号化した
データを高速再生用の低域成分としたが、必ずしも6個
である必要はなく、1個以上の変換係数を符号化すれば
よい。また、1フィールド分のデータを2トラックに記
録したが、必ずしも2トラックである必要はなく、更に
フィールド単位にて記録する必要もない。
【0039】(第3実施例)上述した第1実施例では、
入力された映像信号をディジタル化した後サブバンド分
割を行っているが、必ずしもサブバンド分割を行う必要
はなく、ディジタルの映像信号をそのままブロック化し
ても良い。このようにした例が、第3実施例である。
【0040】図13は、第3実施例のディジタルVTRの
構成を示すブロック図であり、図8と同番号を付した部
分は同一部分を示している。図中31は、ADC1の出力
であるディジタルの映像信号をブロック化するブロック
化回路であり、ブロック単位の映像データをインターリ
ーブ回路4へ出力する。また、32は直交変換回路5の出
力である変換係数を量子化する量子化回路であり、量子
化した変換係数を可変長符号化回路33及び高速再生用信
号符号化回路34へ出力する。可変長符号化回路33は量子
化回路32の出力をすべて可変長符号化し、得られる可変
長符号化データを通常再生用信号S1としてフレーム化
回路35へ出力する。一方、高速再生用信号符号化回路34
は、量子化回路32の出力の重要な成分のみを可変長符号
化し、得られる可変長符号化データを高速再生用信号S
2としてフレーム化回路35へ出力する。フレー化回路35
は、入力される各信号を別々に記録トラックに記録す
る。更に、36は、記録トラックに記録された通常再生用
信号S1と高速再生用信号S2とを分解するフレーム分
解回路であり、夫々の信号を別々に復号器37へ出力す
る。復号器37は、再生の状況に応じて一方の信号を選択
し、それを復号化した後、復号化データを逆量子化回路
38へ出力する。逆量子化回路38は、復号器13の出力を量
子化パラメータに従って伸長し、逆量子化後の変換係数
を逆直交変換回路16へ出力する。
【0041】次に、動作について説明する。
【0042】アナログの映像信号が輝度信号(Y信号)
と色差信号(R−Y信号,B−Y信号)との形式にてA
DC1に入力されて、ディジタル映像信号に変換され
る。ディジタル化されたY信号, R−Y信号, B−Y信
号はブロック化回路31において、例えば、水平8画素×
垂直8ラインにブロック化される。ここで、Y信号の水
平方向に隣合う2つのブロックとこの2つのブロックに
対応するR−Y信号, B−Y信号のブロックをまとめて
サブブロックと呼ぶと、具体的には、ブロック化回路31
において、1フィールド分の映像データは、水平44×垂
直30の1320のサブブロックに分割される。
【0043】ブロック化された映像データは、信号伝送
時に受ける信号欠落の危険性を分散させるために、イン
ターリーブ回路4にて隣合うブロックが極力隣合わない
ようにサブブロック単位にて並べ変えられる。インター
リーブ回路4の出力は、直交変換回路5において直交変
換が施される。直交変換としては、例えば離散コサイン
変換(DCT)を用いる。得られた変換係数は、量子化
回路32にて、夫々の各信号に適した量子化が施される。
量子化回路32にて量子化された変換係数は、可変長符号
化回路33にて可変長符号化されて、その符号化データは
通常再生用信号S1としてフレーム化回路35へ出力され
る。
【0044】ところで、高速再生を行う場合には、再生
画像の内容を把握することができれば十分である。従っ
て、映像データの重要な成分のみを符号化して記録し、
高速再生時にこの重要な成分のみを復号化して再生すれ
ば、再生画像の内容を十分に把握できる。映像データを
直交変換した場合、変換係数の低減成分ほど映像データ
の重要な成分が含まれている。よって、低域成分だけを
用いて再生画像を作成してもその内容を十分に把握でき
る。本実施例では、図14に示すように、Y信号,R−Y
信号,B−Y信号の変換係数の中で低域成分の3個の変
換係数のみを、高速再生用信号符号化回路34にて可変長
符号化し、得られる符号化データを高速再生用信号S2
としてフレーム化回路35へ出力する。
【0045】フレーム化回路35では、ブロック単位にて
出力される可変長符号化回路33からの通常再生用信号S
1及び高速再生用信号符号化回路34からの高速再生用信
号S2がフィールド単位でバッファメモリに蓄えられ、
1フィールド分の映像データに対して誤り訂正符号化処
理が施され、同期信号が付加されて2トラック分の情報
量で出力される。そして、図10に示すように、通常再生
用信号と高速再生用信号とが夫々1フィールド分まとめ
て別々の領域に記録される。フレーム化回路35の出力
は、ディジタル回路等の伝送路に送出され、この出力信
号が記録アンプ,回転トランスを介して回転ヘッドに供
給される。
【0046】再生系(復号化側)では記録系(符号化
側)と全く逆の過程をたどる。まず、記録されている通
常再生用信号S1と高速再生用信号S2とが、フレーム
分解回路36によりエラー訂正処理を施された後、復号器
37へ出力される。復号器37では、通常再生の場合には通
常再生用信号S1が選択され、高速再生の場合には高速
再生用信号S2が選択され、選択された信号が復号化さ
れる。復号化されたデータは、逆量子化回路38にて逆量
子化されて、元の2次元変換係数に復元される。この変
換係数は逆直交変換回路16において逆直交変換が施され
て元のサブブロックに復元される。復元されたサブブロ
ックは、デインターリーブ回路17にて元の配列に並べ直
された後、DAC19においてアナログ信号に変換され、
元の映像信号が出力される。
【0047】なお、Y信号,R−Y信号,B−Y信号の
変換係数の中で低域成分の3個を可変長符号化したデー
タを高速再生用信号としたが、必ずしも3個である必要
はなく、1個以上の変換係数を符号化すればよい。ま
た、1フィールド分のデータを2トラックに記録した
が、必ずしも2トラックである必要はなく、更にフィー
ルド単位にて記録する必要もない。
【0048】(第4実施例)上述の第3実施例では、通
常再生用信号と高速再生用信号とを別々に符号化してい
るが、高速再生用信号を通常再生用信号の一部として符
号化し、符号化した高速再生用信号を記録トラック上の
一部分にまとめて記録することも可能である。このよう
に構成した例が、本発明の第4実施例である。
【0049】図15は第4実施例のディジタルVTRの構
成を示すブロック図であり、図中、図13と同番号を付し
た部分は同一部分を示している。図中44は、量子化回路
32からの出力を符号化し、高域成分と低域成分とに分け
てフレーム化回路45へ出力する符号化回路である。フレ
ーム化回路45は、入力された高域成分と低域成分とを別
々の領域に記録する。また、46は、記録されたデータを
高域成分と低域成分とに分解して別々に出力するフレー
ム分解回路であり、47は、フレーム分解回路46の出力を
復号化する復号器である。
【0050】次に、動作について説明する。
【0051】ADC1から量子化回路32までの動作は、
第3実施例と同じであるので、その説明を省略する。量
子化回路6から符号化回路40へ量子化された変換係数が
出力される。符号化回路40では、入力される変換係数の
中で図14に示すような低域成分の3個のデータが符号化
されて低域成分が得られるとともに、残りのデータが符
号化されて高域成分が得られる。得られた低域成分及び
高域成分は、フレーム化回路45へ出力される。フレーム
化回路45では、ブロック単位にて出力される符号化回路
44からの低域成分及び高域成分がフィールド単位でバッ
ファメモリに蓄えられ、1フィールド分の映像データに
対して誤り訂正符号化処理が施され、同期信号が付加さ
れて2トラック分の情報量で出力される。そして、図12
に示すように、各ブロックの低域成分と高域成分とが夫
々1フィールド分まとめて別々の領域に記録される。フ
レーム化回路45の出力は、ディジタル回路等の伝送路に
送出され、この出力信号が記録アンプ,回転トランスを
介して回転ヘッドに供給される。
【0052】再生系(復号化側)では記録系(符号化
側)と全く逆の過程をたどる。まず、記録されている低
域成分と高域成分とが、フレーム分解回路46によりエラ
ー訂正処理を施された後、復号器47へ出力される。復号
器47では、通常再生の場合には低域成分と高域成分とが
すべて復号化され、高速再生の場合には低域成分のみが
復号化される。復号化されたデータは、逆量子化回路38
へ出力される。以下の動作は第3実施例と同じであるの
で、その説明を省略する。
【0053】なお、Y信号,R−Y信号,B−Y信号の
変換係数の中で低域成分の3個を符号化したデータを高
速再生用の低域成分としたが、必ずしも3個である必要
はなく、1個以上の変換係数を符号化すればよい。ま
た、1フィールド分のデータを2トラックに記録した
が、必ずしも2トラックである必要はなく、更にフィー
ルド単位にて記録する必要もない。
【0054】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のディジタ
ルVTRでは、変換係数の中で重要な成分だけを符号化
し、その符号化データを高速再生用として記録してお
き、高速再生時にはこの高速再生用の符号化データを再
生するように構成したので、高速再生時にあっても再生
画像の内容を十分に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のディジタルVTRの構成を示すブロック
図である。
【図2】ディジタルVTRにおけるサブバンド分割回路
の内部構成を示すブロック図である。
【図3】映像信号のサブバンド分割を示す図である。
【図4】映像信号のサブバンド分割に用いる各種フィル
タの周波数特性を示す図である。
【図5】画面のブロック分割を説明するための図であ
る。
【図6】動画と静止画とにおけるDCT係数のパワー分
布を示す図である。
【図7】ディジタルVTRにおける記録トラックと映像
ブロックとの割り付けを説明するための図である。
【図8】本発明のディジタルVTRの第1実施例の構成
を示すブロック図である。
【図9】第1実施例における高速再生用信号の符号化を
説明するための図である。
【図10】第1実施例における高速再生用信号と通常再
生用信号とをトラックに記録する際のフォーマットを説
明するための図である。
【図11】本発明のディジタルVTRの第2実施例の構
成を示すブロック図である。
【図12】第2実施例における高速再生用信号と通常再
生用信号とをトラックに記録する際のフォーマットを説
明するための図である。
【図13】本発明のディジタルVTRの第3実施例の構
成を示すブロック図である。
【図14】第3実施例における高速再生用信号の符号化
を説明するための図である。
【図15】本発明のディジタルVTRの第4実施例の構
成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 アナログ/ディジタル変換器(ADC) 2 サブバンド分割回路 3 ブロック化回路 4 インターリーブ回路 5 直交変換回路 6 量子化回路 9 可変長符号化回路 10 高速再生用信号符号化回路 11 フレーム化回路 12 フレーム分解回路 13 復号器 15 逆量子化回路 16 逆直交変換回路 17 デインターリーブ回路 18 サブバンド合成回路 19 ディジタル/アナログ変換器(DAC) 32 量子化回路 33 可変長符号化回路 34 高速再生用信号符号化回路 35 フレーム化回路 36 フレーム分解回路 37 復号器 38 逆量子化回路 40 符号化回路 41 フレーム化回路 42 フレーム分解回路 43 復号器 44 符号化回路 45 フレーム化回路 46 フレーム分解回路 47 復号器 S1 通常再生用信号 S2 高速再生用信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル映像信号を複数のサブバンド
    の映像信号に分割し、各サブバンドの映像信号をブロッ
    ク化し、各ブロックに直交変換を施して変換係数を得、
    得た変換係数を符号化し、符号化データを記録媒体に記
    録するディジタルビデオテープレコーダにおいて、サブ
    バンド分割によって得られる低域のサブバンドの各ブロ
    ックにおける変換係数の一部を符号化して高速再生用符
    号化データを得る手段と、前記符号化データ及び前記高
    速再生用符号化データを前記記録媒体の異なる領域に記
    録する手段とを備えることを特徴とするディジタルビデ
    オテープレコーダ。
  2. 【請求項2】 ディジタル映像信号を複数のサブバンド
    の映像信号に分割し、各サブバンドの映像信号をブロッ
    ク化し、各ブロックに直交変換を施して変換係数を得、
    得た変換係数を符号化し、符号化データを記録媒体に記
    録するディジタルビデオテープレコーダにおいて、サブ
    バンド分割によって得られる低域のサブバンドの各ブロ
    ックにおける変換係数を低域成分と高域成分とに分離
    し、分離した低域成分の変換係数を符号化して第1符号
    化データを得、分離した高域成分の変換係数及びその他
    のサブバンドの各ブロックにおける変換係数を符号化し
    て第2符号化データを得る手段と、前記第1符号化デー
    タ及び前記第2符号化データを前記記録媒体の異なる領
    域に記録する手段とを備えることを特徴とするディジタ
    ルビデオテープレコーダ。
  3. 【請求項3】 ディジタル映像信号をブロック化し、各
    ブロックに直交変換を施して変換係数を得、得た変換係
    数を符号化し、符号化データを記録媒体に記録するディ
    ジタルビデオテープレコーダにおいて、各ブロックにお
    ける変換係数の一部を符号化して高速再生用符号化デー
    タを得る手段と、前記符号化データ及び前記高速再生用
    符号化データを前記記録媒体の異なる領域に記録する手
    段とを備えることを特徴とするディジタルビデオテープ
    レコーダ。
  4. 【請求項4】 ディジタル映像信号をブロック化し、各
    ブロックに直交変換を施して変換係数を得、得た変換係
    数を符号化し、符号化データを記録媒体に記録するディ
    ジタルビデオテープレコーダにおいて、各ブロックにお
    ける変換係数を低域成分と高域成分とに分離し、分離し
    た低域成分の変換係数を符号化して第1符号化データを
    得、分離した高域成分の変換係数を符号化して第2符号
    化データを得る手段と、前記第1符号化データ及び前記
    第2符号化データを前記記録媒体の異なる領域に記録す
    る手段とを備えることを特徴とするディジタルビデオテ
    ープレコーダ。
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