JPH05328293A - 複数の記録チャネルを有する画像圧縮記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の圧縮符号化器を並列に用いる画像圧縮記
録装置において、複数の記録チャネルへの効率的な記録
を行う。 【構成】符号量の異なる各圧縮符号化器からの符号を再
配分器（７）により、各記録チャネル（１１、１２）の
符号量が略等しくなるように振り分ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号を圧縮符号化
して複数のチャネルで記録媒体に記録する画像圧縮記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＨＤＴＶ信号のような広帯域の画像信号
を効率的に圧縮する方法として、特開平３―１３０８７
号公報および特開平２―２１４２８１号公報に、入力画
像信号を複数の帯域信号に分割してそれぞれに圧縮符号
化処理を施す方式が紹介されている。さらに特開平３―
１３０８７号公報では、複数の圧縮符号化器のうちの一
部を用いて現行ＴＶ信号や狭帯域化されたＨＤＴＶ信号
のような狭帯域な画像信号の符号化も行うようにし、広
帯域な画像信号の符号化と狭帯域な画像信号の符号化と
の回路の共通化を図っている。

【０００３】ところで、高いビットレートの符号を記録
媒体に記録する場合、低いビットレートの複数チャネル
に分け、同時に記録媒体への記録を行う方法が広く行わ
れている。ところが、上記従来技術は記録方法について
は触れておらず、複数のチャネルを用いた記録方式との
マッチングについて考慮されていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】複数の帯域信号に分割
して圧縮した符号をそのまま別々の記録チャネルで記録
すると問題が生じる。すなわち、画像の統計的性質によ
り、低周波の帯域信号の方が高周波の帯域信号より情報
量が多く、また人間の視覚特性により、圧縮による画質
劣化への影響の度合いは低周波の帯域信号の方が大き
い。したがって、画質に対する最適な符号量の割当ては
相対的に低周波の帯域信号の方が多くなるので、これら
をそのまま同じ記録レートの別々の記録チャネルに記録
すると効率が悪い。

【０００５】本発明の第一の目的は、上記問題を解決
し、複数の圧縮符号化器と複数の記録チャネルを有する
画像圧縮記録装置において、効率的な圧縮記録を行うこ
とにある。また第二の目的は、このような効率的な広帯
域信号の圧縮記録と狭帯域信号の圧縮記録を兼用できる
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため、本発明では、複数の圧縮符号化手段で発生した
符号を複数の記録チャネルに符号量が等しくなるように
配分する手段を設けた。また第二の目的を達成するた
め、狭帯域信号の符号化は複数の圧縮符号化器のうちの
一部を用いて行い、これを複数の記録チャネルのうちの
一部に供給する構成とした。

【０００７】

【作用】上記手段により、各々圧縮符号化手段で発生す
る符号量が異なっても、各記録チャネルで記録する符号
量は等しくなる。また、広帯域信号に対しては複数の記
録チャネルを用いた高ビットレートの記録が行われ、狭
広帯域信号に対してはそのうちの一部の記録チャネルを
用いた低ビットレートの記録が行われる。

【０００８】

【実施例】図１に本発明の第一の実施例の回路ブロック
図を示す。画像信号入力端子１からオフセット・サンプ
リング器２を通って帯域２分割器３へ信号が供給され、
帯域２分割器３からひとつの信号が直交変換器４、量子
化器Ａ５、可変長符号化器Ａ６を通って再配分器７へ供
給され、もうひとつの信号が直交変換器８、量子化器Ｂ
９、可変長符号化器Ｂ１０を通って再配分器７へ供給さ
れ、再配分器７から記録チャネル１１および１２へ信号
が供給されている。また、可変長符号化器Ａ６および可
変長符号化器Ｂ１０から符号量制御器１３へ信号が供給
され、符号量制御器１３から量子化器Ａ５および量子化
器Ｂ９へ信号が供給されている。

【０００９】次に本実施例の動作を説明する。画像信号
入力端子１から入来した画像信号をオフセット・サンプ
リング器２において情報量を２分の１に削減し、帯域２
分割器３により２つの帯域信号に分割する。分割された
２つの帯域信号をそれぞれ直交変換器、量子化器、可変
長符号化器から成る圧縮符号化器により圧縮符号化す
る。２つの帯域信号の特性が異なるため、量子化器Ａ５
と量子化器Ｂ９、可変長符号化器Ａ６と可変長符号化器
Ｂ１０は特性に合わせて異ならせる。符号量の制御は、
可変長符号化器Ａ６および可変長符号化器Ｂ１０から発
生する符号量の合計を符号量制御器１３により計測し、
これが所定の定レート区間で一定となるように量子化器
Ａ５および量子化器Ｂ９における量子化ステップ幅を同
時に変化させる。そして、再配分器７は符号量の異なる
可変長符号化器Ａ６および可変長符号化器Ｂ１０からの
符号を記録チャネル１１および１２へ略等しくなるよう
に再配分し、記録チャネル１１および１２により記録媒
体への記録が同時に行われる。

【００１０】以上のように本実施例によれば、発生符号
量の異なる２つの圧縮符号化器からの出力を２つの記録
チャネルに均等に振り分けることにより、入力画像信号
を２つの帯域信号に分割して並列に圧縮符号化する画像
圧縮記録装置において、２チャネル記録を効率的に行う
ことができる。

【００１１】図２に本発明の第二の実施例の回路ブロッ
ク図を示す。本実施例は、第一の実施例におけるオフセ
ット・サンプリング器２および帯域２分割器３の代わり
に帯域４分割器１４を設けて入力画像信号を４つの帯域
信号に分割し、直交変換器１５、量子化器Ｃ１６、可変
長符号化器Ｃ１７から成る第３の圧縮符号化器と直交変
換器１８、量子化器Ｄ１９、可変長符号化器Ｄ２０から
成る第４の圧縮符号化器を設けて合計４つの圧縮符号化
器により４つの帯域信号をそれぞれ圧縮符号化し、再配
分器７の代わりに再配分器２１を設けて４つの圧縮符号
化器からの符号を記録チャネル１１および１２へ略等し
くなるように再配分するものである。

【００１２】本実施例によれば、入力画像信号を４つの
帯域信号に分割して並列に圧縮符号化する画像圧縮記録
装置において、２チャネル記録を効率的に行うことがで
きる。

【００１３】図３に本発明の第三の実施例の回路ブロッ
ク図を示す。本実施例は、第一の実施例に対して記録チ
ャネル２３および２４を追加し、再配分器７の代わりに
再配分器２２を設けて２つの圧縮符号化器からの符号を
４つの記録チャネル１１、１２、２３および２４へ略等
しくなるように再配分するものである。

【００１４】本実施例によれば、入力画像信号を２つの
帯域信号に分割して並列に圧縮符号化する画像圧縮記録
装置において、４チャネル記録を効率的に行うことがで
きる。

【００１５】同様にして、圧縮符号化器の個数と記録チ
ャネルの個数の組み合わせは、第１ないし第３の実施例
の組み合わせに限らず、任意の個数の組み合わせを採る
ことができる。

【００１６】図４に本発明の第四の実施例の回路ブロッ
ク図を示す。本実施例は、第一の実施例に対して直交変
換器４の入力を画像信号入力端子１からの直接の信号に
切り替えるスイッチ２５と記録チャネル１１の入力を可
変長符号化器Ａ６からの直接の符号に切り替えるスイッ
チ２６を設けたものである。

【００１７】かかる構成において、入力信号がＨＤＴＶ
信号である場合には第一の実施例と同様に、２つの帯域
信号に分割して、低周波の帯域信号は直交変換器４、量
子化器Ａ５、可変長符号化器Ａ６から成る第１の圧縮符
号化器により圧縮符号化し、高周波の帯域信号は直交変
換器８、量子化器Ｂ９、可変長符号化器Ｂ１０から成る
第２の圧縮符号化器により圧縮符号化して、再配分器７
により記録チャネル１１および１２へ符号を振り分けて
２チャネルの記録を行う。そして入力信号が現行のＴＶ
信号である場合には、スイッチ２５およびスイッチ２６
を切り替えて、第１の圧縮符号化器と記録チャネル１１
のみを用いて１チャネルの記録を行う。このとき符号量
制御器１３も、可変長符号化器Ａ６から発生する符号量
が現行ＴＶ信号入力時用の所定の符号量となるように制
御を切り替える。

【００１８】以上のように本実施例によれば、ＨＤＴＶ
信号を圧縮符号化して記録する２チャネル記録と、現行
ＴＶ信号を圧縮符号化して記録する１チャネル記録とで
ハードウェアを兼用することができる。

【００１９】図５に本発明の第五の実施例の回路ブロッ
ク図を示す。本実施例は、第二の実施例に対して第四の
実施例と同じようにスイッチ２５とスイッチ２６を設
け、ＨＤＴＶ信号を４つの帯域信号に２次元帯域分割し
た後の水平方向・垂直方向ともに低周波の成分である帯
域信号の圧縮符号化と、現行ＴＶ信号の圧縮符号化と
で、第１の圧縮符号化器を兼用するものである。

【００２０】本実施例によっても、ＨＤＴＶ信号を圧縮
符号化して記録する２チャネル記録と、現行ＴＶ信号を
圧縮符号化して記録する１チャネル記録とでハードウェ
アを兼用することができる。

【００２１】図６に再配分器７の第一の実施例の回路ブ
ロック図を示す。可変長符号化器Ａ６から符号Ａバッフ
ァ２７を通してチャネルＡバッファ２９およびスイッチ
３０の一方の端子へ信号が供給され、可変長符号化器Ｂ
１０から符号Ｂバッファ２８を通してスイッチ３０のも
う一方の端子へ信号が供給され、スイッチ３０からチャ
ネルＢバッファ３１へ信号が供給されている。そして、
チャネルＡバッファ２９から記録チャネル１１へ信号が
供給され、チャネルＢバッファ３１から記録チャネル１
２へ信号が供給されている。また、バッファ入出力制御
回路３２から符号Ａバッファ２７、符号Ｂバッファ２
８、チャネルＡバッファ２９、チャネルＢバッファ３１
およびスイッチ３０へ制御信号が供給されている。

【００２２】次に動作を説明する。２つに分割された帯
域信号のうち低周波の帯域信号を圧縮符号化した結果の
符号が可変長符号化器Ａ６において発生し、高周波の帯
域信号を圧縮符号化した結果の符号が可変長符号化器Ｂ
１０において発生する。

【００２３】図７に本実施例における符号バッファ中の
符号量の例を表わす。低周波の信号に対する符号Ａの方
が高周波の信号に対する符号Ｂよりも符号量は多くな
る。ただし、符号量制御により定レート区間毎の符号Ａ
と符号Ｂの合計符号量は一定に保たれる。符号Ａと符号
Ｂの割合は画像の内容により変動する。

【００２４】図８に本実施例におけるチャネルバッファ
入出力を表わすタイミング図を示す。本図のようにスイ
ッチ３０を切り替えながら符号バッファからチャネルバ
ッファへの転送を行うことにより記録チャネル１１と１
２の符号量を等しくすることができる。

【００２５】以上のように本実施例によれば、発生符号
量の異なる２つの圧縮符号化器からの出力を２つの記録
チャネルに均等に振り分けることができる。

【００２６】図９に再配分器７の第二の実施例の回路ブ
ロック図を示す。本実施例は、再配分器７の第一の実施
例におけるチャネルＡバッファ２９の前にスイッチ３３
を追加し、チャネルＡバッファ２９にも符号Ａバッファ
２７と符号Ｂバッファ２８の両方の符号を転送できるよ
うにしたものである。

【００２７】図１０に本実施例におけるチャネルバッフ
ァ入出力の第一の例を表わすタイミング図を示す。本例
では、再配分器７の第一の実施例に比べ、記録チャネル
１１および１２により記録する符号を定レート区間毎に
入れ替える。こうすることにより、どちらのチャネルに
も画質にとって重要な低周波の帯域信号の符号が含まれ
るようになるので、再生時に一方のチャネルが再生不能
になった場合でもある程度の画質で画像を再生すること
ができるようになる。

【００２８】図１１および図１２に本実施例におけるチ
ャネルバッファ入出力の第二および第三の例を表わすタ
イミング図を示す。このようにしても、第１の例と同様
の効果を得ることができる。

【００２９】なお、実施例の説明では圧縮符号化器とし
て直交変換と可変長符号を組み合わせたものを用いた
が、これ以外の圧縮符号化器を用いても同様の効果を得
ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、複数の圧縮
符号化手段で発生した符号を複数の記録チャネルに符号
量が等しくなるように配分することにより、複数の圧縮
符号化器に最適な符号量の割当てを行っての複数チャネ
ルによる記録が可能となるので、効率的な圧縮記録を行
うことができる。また、複数の圧縮符号化手段のうちの
一部と複数の記録チャネルのうちの一部を用いて狭帯域
信号の圧縮記録を行うことにより、広帯域信号の圧縮記
録と狭帯域信号の圧縮記録とでハードウェアを兼用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の回路ブロック図。

【図２】本発明の第二の実施例の回路ブロック図。

【図３】本発明の第三の実施例の回路ブロック図。

【図４】本発明の第四の実施例の回路ブロック図。

【図５】本発明の第五の実施例の回路ブロック図。

【図６】符号再配分手段の第一の実施例の回路ブロック
図。

【図７】符号再配分手段の実施例における符号バッファ
中の符号量の例を表わす図。

【図８】符号再配分手段の第一の実施例におけるチャネ
ルバッファ入出力を表わすタイミング図。

【図９】符号再配分手段の第二の実施例の回路ブロック
図。

【図１０】符号再配分手段の第二の実施例におけるチャ
ネルバッファ入出力の第一の例を表わすタイミング図。

【図１１】符号再配分手段の第二の実施例におけるチャ
ネルバッファ入出力の第二の例を表わすタイミング図。

【図１２】符号再配分手段の第二の実施例におけるチャ
ネルバッファ入出力の第三の例を表わすタイミング図。

【符号の説明】

４、８、１５、１８…直交変換器、 ５、９、１６、１９…量子化器、 ６、１０、１７、２０…可変長符号化器、 ７、２１、２２…再配分器、 １１、１２、２３、２４…記録チャネル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市毛 健志 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像信号を複数個の信号に分割する画像信
   号分割手段と、分割された各信号のそれぞれを圧縮符号
   化する複数個の圧縮符号化手段と、圧縮符号化された符
   号を記録媒体に記録する複数個の記録チャネルを備え
   た、複数の記録チャネルを有する画像圧縮記録装置にお
   いて、 各々の前記圧縮符号化手段で発生した符号を各々の前記
   記録チャネルの符号量が略等しくなるように配分する符
   号再配分手段を備えていることを特徴とする複数の記録
   チャネルを有する画像圧縮記録装置。
2. 【請求項２】請求項１において、第１の画像信号を圧縮
   記録する第１のモードと第１の画像信号よりも狭帯域な
   第２の画像信号を圧縮記録する第２のモードを備え、前
   記第１のモードではすべての前記圧縮符号化手段とすべ
   ての前記記録チャネルを用い、前記第２のモードでは一
   部の前記圧縮符号化手段と一部の前記記録チャネルを用
   いることを特徴とする複数の記録チャネルを有する画像
   圧縮記録装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記符号再配分手段
   は、圧縮後の総符号量が一定化されている所定の定レー
   ト区間に各々の前記圧縮符号化手段で発生する符号を蓄
   える複数個の符号バッファ手段と、前記定レート区間に
   各々の前記記録チャネルで記録する符号を蓄える複数個
   のチャネルバッファ手段と、各々の前記チャネルバッフ
   ァ手段に蓄えられる符号量が略等しくなるように前記符
   号バッファ手段から前記チャネルバッファ手段への転送
   を行うバッファ入出力制御手段とから成ることを特徴と
   する複数の記録チャネルを有する画像圧縮記録装置。
4. 【請求項４】請求項３において、前記バッファ入出力制
   御手段は、前記圧縮符号化手段の内画質にとって重要な
   特定の圧縮符号化手段で発生する符号が一定区間毎に異
   なる前記チャネルバッファ手段に蓄えられるように前記
   符号バッファ手段から前記チャネルバッファ手段への転
   送を行うことを特徴とする複数の記録チャネルを有する
   画像圧縮記録装置。