JPH05328396A

JPH05328396A - 画像符号化装置

Info

Publication number: JPH05328396A
Application number: JP4127112A
Authority: JP
Inventors: Yukitoshi Tsuboi; 幸利坪井; Masuo Oku; 万寿男奥; Susumu Takahashi; 将高橋; Kenji Ichige; 健志市毛
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は高精細ＴＶの映像信号をデータ
圧縮して磁気テープに記録するディジタルＶＴＲを廉価
に実現することにある。また、現行ＴＶと高精細ＴＶの
映像信号を切り換え可能なディジタルＶＴＲを廉価に実
現することにある。【構成】高精細ＴＶの映像信号をデータ圧縮する画像符
号化回路の前に、オフセットサンプリング、フィールド
間和差生成、フレーム間和差生成の３種類の中から２種
類以上を組み合わせた処理を行なう前処理回路を設ける
ことで、現行ＴＶの映像信号用に設計された廉価な画像
符号化回路の流用を可能とする。さらに、現行ＴＶ用の
画像符号化回路の前に、高精細ＴＶの前処理済み信号か
現行ＴＶ信号のどちらかを選択する信号切換え回路を設
けることで、現行ＴＶと高精細ＴＶの両方への対応を可
能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を磁気テープ
にディジタル記録するディジタルＶＴＲ等に用いられる
画像符号化装置に係り、特に高精細な映像信号をデータ
圧縮して記録するに好適な画像符号化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像信号をデータ圧縮して磁気テープに
記録するディジタルＶＴＲとしては、例えばアイ・イー
・イー・イートランザクションズオンコンシュー
マーエレクトロニクスの第３５巻第３号（１９８９年８
月号）第４５０頁から第４５７頁（IEEE Transactions
on Consumer Electronics, Vol. 35, No. 3 (August 19
89), pp. 450-457）に記載のものが知られている。

【０００３】このディジタルＶＴＲは、現行ＴＶ信号、
すなわちフレーム内全垂直ライン数が５２５本でフレー
ム周波数が２９．９７フレーム／秒の映像信号をデータ
圧縮して磁気テープに記録する、および記録されたデー
タを再生してデータ伸長を行ない映像信号を出力するも
のである。磁気テープに記録されるフレーム内有効画素
数は７２０×４８０画素であり、１秒間に処理する必要
がある画素数（以下、画素レートと呼ぶ）は約１０Ｍ画
素／秒である。

【０００４】まず、映像信号の記録に際しては、入力映
像信号をＡ／Ｄ変換によりアナログ信号からディジタル
の画像データに変換し、その画像データをディスクリー
トコサイン変換（ＤＣＴ）、量子化、および可変長符号
化から成る画像符号化処理によりデータ圧縮し、さらに
誤り訂正符号を付加した後に、データを変調して記録信
号に直して磁気テープに記録する。回転ヘッドが磁気テ
ープをヘリカルスキャンすることで、磁気テープ上に斜
めに形成されるトラックに沿って信号は記録されてい
く。

【０００５】また、映像信号の再生に際しては、磁気テ
ープから再生した再生信号を復調して記録されたデータ
を復元し、付加された誤り訂正符号を利用して誤りの検
出と誤り発生時の誤り修正を行ない、可変長復号化、逆
量子化、および逆ディスクリートコサイン変換から成る
画像復号化処理によりデータ伸長を行なって画像データ
を生成した後に、そのディジタルの画像データをＤ／Ａ
変換によりアナログ信号の映像信号に変換して出力する
ものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は現行ＴＶ信号をデータ圧縮して磁気テープに記
録再生するものであり、もっと高解像度の高精細ＴＶ信
号（以下、ＨＤＴＶ信号と呼ぶ）の記録再生には対応し
ていない。

【０００７】ＨＤＴＶ信号は、例えばフレーム内全垂直
ライン数が１１２５本でフレーム周波数が３０フレーム
／秒であり、現行ＴＶ信号に対して、フレーム周波数は
ほぼ同じであるがフレーム内全垂直ライン数は２倍以上
である。そして、代表的な例ではフレーム内有効画素数
は１１５２×１０４０画素であり、現行ＴＶ信号に対し
て、画素レートは約３５Ｍ画素／秒と約４倍である。

【０００８】したがって、上記従来技術をそのままＨＤ
ＴＶ信号に対応させようとすると、画像符号化の処理回
路の動作速度を約４倍に上げなければならない。そのた
め、現行ＴＶ信号の画素レートで動作する比較的廉価な
処理回路を流用することはできず、ＨＤＴＶ信号の画素
レートで高速動作する高価な専用の処理回路を用いる必
要がある。

【０００９】本発明の目的は、上記課題を解決し、現行
ＴＶ信号用の画像符号化の処理回路を流用してＨＤＴＶ
信号をデータ圧縮する画像符号化の処理回路を構成する
ことで、ＨＤＴＶ信号を記録再生する高画質なディジタ
ルＶＴＲを廉価に実現することにある。また、本発明の
他の目的は、ＨＤＴＶ信号と現行ＴＶ信号の両方の記録
再生が行なえる高画質なディジタルＶＴＲを廉価に実現
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ＨＤＴＶ信号に対して、画素単位でフィー
ルド間の和と差をとるフィールド間和差生成、画素単位
でフレーム間の和と差をとるフレーム間和差生成、およ
び格子状から五の目状の標本化パターンに変換すること
で画素数を半分に減らすオフセットサンプリングの中か
ら、少なくとも２種類の処理を組み合わせた処理を行な
う前処理回路と、生成された複数種類の前処理済み信号
をデータ圧縮する複数個の画像符号化回路を設け、その
中の少なくとも１個には現行ＴＶ信号用の画像符号化の
処理回路を流用することで、ＨＤＴＶ信号の記録再生を
行なうディジタルＶＴＲを構成したものである。

【００１１】また、上記他の目的を達成するために本発
明は、ＨＤＴＶ信号に対して、フィールド間和差生成、
フレーム間和差生成、およびオフセットサンプリングの
中から、少なくとも２種類の処理を組み合わせた処理を
行なう前処理回路と、生成された複数種類の前処理済み
信号をデータ圧縮する複数個の画像符号化回路を設け、
その中の少なくとも１個には現行ＴＶ信号用の画像符号
化の処理回路を流用し、さらに、特定の１個の処理回路
の前に、ＨＤＴＶ信号を記録する場合には前処理済み信
号を、現行ＴＶ信号を記録する場合にはその現行ＴＶ信
号そのものを選択する信号切換え回路を設けることで、
現行ＴＶ信号とＨＤＴＶ信号を切り換えて記録再生を行
なうディジタルＶＴＲを構成したものである。

【００１２】

【作用】画素単位でフィールド間の和と差をとるフィー
ルド間和差生成の処理では、フィールド間和信号とフィ
ールド間差信号の２種類の信号が生成され、それぞれの
信号の１フレームの画素数は元の信号の１／２倍とな
る。また、画素単位でフレーム間の和と差をとるフレー
ム間和差生成の処理では、フレーム間和信号とフレーム
間差信号の２種類の信号が生成され、それぞれの信号の
フレーム周波数は元の信号の１／２倍となる。これらは
非常に簡単な処理であるが、画質の劣化は発生しない。
また、格子状から五の目状の標本化パターンに変換する
ことで画素数を半分に減らすオフセットサンプリングの
処理では、処理後のオフセット標本化信号の１フレーム
の画素数は元の信号の１／２倍となる。これも簡単な処
理であるが、信号の高周波成分の一部が削られることに
よる画質の劣化は軽微なものである。

【００１３】前処理回路は、以上の３種類の処理の中か
ら２種類、または３種類全ての処理が組み合わされた処
理を行なうので、その前処理回路で生成された複数種類
の前処理済み信号の画素レートは、いずれも元のＨＤＴ
Ｖ信号の１／４倍、または１／８倍となる。これによ
り、前処理済み信号の画素レートは現行ＴＶ信号の画素
レートとほぼ等しくなるか、または約１／２倍となる。
また、以上の前処理により生成される前処理済み信号
は、元のＨＤＴＶ信号よりもデータ圧縮しやすいものと
なるので、画像符号化回路でのデータ圧縮率が上がる。

【００１４】したがって、前処理済み信号の画素レート
が元のＨＤＴＶ信号の１／４倍である場合には、いずれ
か１種類の信号を現行ＴＶ信号用の画像符号化の処理回
路でデータ圧縮することが可能となる。また、前処理済
み信号の画素レートが元のＨＤＴＶ信号の１／８倍であ
る場合には、いずれか２種類の信号を合わせて現行ＴＶ
信号用の画像符号化の処理回路でデータ圧縮することが
可能となる。他の前処理済み信号は、同様に現行ＴＶ用
の画像符号化の処理回路、あるいは専用に設計された別
の画像符号化回路でデータ圧縮される。

【００１５】また、現行ＴＶ用の画像符号化の処理回路
の前に、ＨＤＴＶ信号を記録する場合には前処理済み信
号を、現行ＴＶ信号を記録する場合にはその現行ＴＶ信
号そのものを選択する信号切換え手段を設ければ、容易
にＨＤＴＶ信号と現行ＴＶ信号を切り換えて記録再生を
実現することができる。

【００１６】

【実施例】まず、本発明の第一の実施例を図面を用いて
詳細に説明する。

【００１７】図７は本発明のディジタルＶＴＲの全体構
成を示すブロック図である。図７において、１は入力映
像信号の入力端子、２は記録系回路、３は記録ヘッド、
４は磁気テープ、５は再生ヘッド、６は再生系回路、７
は出力映像信号の出力端子である。記録系回路２は、Ａ
／Ｄ変換回路１０、動画像圧縮回路１１、訂正符号付加
回路１２、変調回路１３、および記録アンプ１４から構
成される。また、再生系回路６は、再生アンプ１５、復
調回路１６、誤り訂正回路１７、動画像伸長回路１８、
およびＤ／Ａ変換回路１９から構成される。

【００１８】最初に、図７に示すディジタルＶＴＲの映
像記録時の動作を説明する。まず、高精細ＴＶ（ＨＤＴ
Ｖ）方式の映像信号が入力端子１から記録系回路２に入
力される。Ａ／Ｄ変換回路１０は４４．５５ＭＨｚのサ
ンプリング周波数でアナログの映像信号を標本化し、デ
ィジタルの画像データを生成する。１フレームの有効画
素数は１１５２×１０４０画素である。動画像圧縮回路
１１はＡ／Ｄ変換回路１０で生成された画像データをデ
ータ圧縮して圧縮データを生成する。ただし、１フレー
ム単位で圧縮データ量が一定になるように制御が行なわ
れる。

【００１９】訂正符号付加回路１２は、動画像圧縮回路
１１でデータ圧縮された後の圧縮データに対して、リー
ド・ソロモン積符号によるパリティ符号を付加し磁気テ
ープ上に記録するデータを出力する。１トラックに記録
される圧縮データが二次元の配列構造に並べられた後
に、リード・ソロモン符号化により縦方向に関して外符
号パリティが、さらに横方向に関して内符号パリティが
付加される。圧縮データ（あるいは外符号パリティ）と
それに付加された内符号パリティに対して、ＳＹＮＣデ
ータとＩＤデータが先頭に付加され同期ブロックが構成
される。同期ブロックは、磁気テープに対するデータの
記録再生の基本単位である。ＳＹＮＣデータは、磁気テ
ープから同期ブロック単位でデータを読み出す際に、再
生の同期をとるための特殊なビットパターンである。ま
た、ＩＤデータは同期ブロックの番号などを示す属性デ
ータである。

【００２０】変調回路１３は、誤り訂正符号が付加され
た圧縮データを磁気テープに対する記録再生に適した信
号形式に変換し、記録アンプ１４は、その記録信号を増
幅して磁気ヘッド３に供給する。以上の記録系回路２の
処理により、入力端子１に順次入力された映像信号が磁
気テープ４に順次記録されることになる。現行のアナロ
グＶＴＲと同様に、テープ走行方向に対して傾いて配置
された回転シリンダに埋め込まれた磁気ヘッド３によ
り、回転シリンダに巻き付けられた磁気テープに対して
磁気ヘッドがヘリカルスキャンを行ないデータ記録を行
なう。したがって、磁気テープ上に所定の傾きを持った
トラック単位でデータは記録されることになる。

【００２１】次に、映像再生時の動作を説明する。ま
ず、磁気ヘッド５で磁気テープ４に記録されている記録
信号が再生され再生系回路６に入力される。再生アンプ
１５はその再生した信号を増幅する。復調回路１６は、
磁気テープの記録再生特性を補償する波形等化処理を行
なった後に、０と１のディジタル信号への復調処理を行
なう。誤り訂正回路１７は、復調されたディジタル信号
から、同期ブロックの先頭に付加されている特殊なビッ
トパターンであるＳＹＮＣデータを検出することで、同
期ブロック単位でデータを再現し、付加されているパリ
ティ符号を利用して誤り検出と誤り訂正を行ない圧縮デ
ータとして出力する。

【００２２】動画像伸長回路１８は、再生された圧縮デ
ータのデータ伸長を行ない、画像データを再現する。た
だし、誤り訂正回路１７で訂正できなかった誤りが存在
する場合には、誤った圧縮データの復号は行なわずに、
１フレーム前における同画面位置の画像データで置き換
える。このコンシール処理により、圧縮データに誤りが
残っている場合でも、再生された映像に画質の面で大き
な破綻が生じないようにすることができる。このように
して再現されたディジタルの画像データは、Ｄ／Ａ変換
回路１９でアナログの映像信号に変換された後に、出力
端子８からＨＤＴＶ方式の映像信号として出力される。

【００２３】図１は、本発明の第一の実施例である図７
に示したディジタルＶＴＲの動画像圧縮回路１１の詳細
ブロック図である。なお、この動画像圧縮回路１１の逆
の処理を行なう動画像伸長回路１８の構成と動作は、図
１に示す動画像圧縮回路１１の構成と動作から明らかで
あるので、説明を省略する。図１に示す動画像圧縮回路
において、２０はＨＤＴＶ信号の画像データの入力端
子、２１〜２４は４種類の圧縮データの出力端子、３０
はフィールド間和差生成回路、３１・３２はフレーム間
和差生成回路、３３〜３６は４種類の画像符号化回路で
ある。

【００２４】フィールド間和差生成回路３０は、入力端
子２０から入力されるＨＤＴＶ信号の画像データに対し
て、隣合う２フィールドの間でフィールド間の和と差を
とり、フィールド間和信号とフィールド間差信号を生成
し出力する。図２にこの処理の様子を示す。入力信号の
ＨＤＴＶ信号の画像データは、図２の左に図示されるよ
うに、画素が格子状に配置されて１フレームが構成され
ている。ただし、フレームに対して垂直ライン数が半分
のフィールド２枚が、垂直方向にオフセットがついて重
なり合って、１フレームが構成されている。実線で示し
たのが奇数フィールドを構成するラインであり、その画
素が丸印で示されている。また、破線で示したのが偶数
フィールドを構成するラインであり、その画素が三角印
で示されている。隣合う偶数フィールドと奇数フィール
ドとは１／６０秒だけずれた時刻での画像である。フィ
ールド間和差生成回路３０では、垂直方向で隣合う奇数
フィールドの画素と偶数フィールドの画素との間で、画
像データの値の加算を行ない、図２の右上に図示される
フィールド間和信号を生成する。白丸で示したのが和信
号の画素である。また、同様に画像データの値の減算を
行ない、図２の右下に図示されるフィールド間差信号を
生成する。黒丸で示したのが差信号の画素である。フィ
ールド間和差生成回路３０の出力信号はそれぞれ、入力
信号とフレーム周波数は変わりないが１フレームの画素
数は１／２倍に低減されたものとなる。

【００２５】フレーム間和差生成回路３１は、フィール
ド間和差生成回路３０の出力であるフィールド間和信号
に対して、隣合う２フレームの間でフレーム間の和と差
をとり、フレーム間和信号とフレーム間差信号を生成し
出力する。図３にこの処理の様子を示す。入力されるフ
ィールド間和信号は、図３の左に図示されるように、画
素が格子状に配置されて１フレームが構成されている。
実線で示したのがフレームを構成するラインであり、そ
の画素が丸印で示されている。隣合う奇数フレームと偶
数フレームとは１／３０秒だけずれた時刻での画像であ
る。フレーム間和差生成回路３１では、時間方向で隣合
う奇数フレームの画素と偶数フレームの画素との間で、
画像データの値の加算を行ない、図３の右上に図示され
るフレーム間和信号を生成する。白丸で示したのが和信
号の画素である。また、同様に画像データの値の減算を
行ない、図２の右下に図示されるフレーム間差信号を生
成する。黒丸で示したのが差信号の画素である。フレー
ム間和差生成回路３１の出力信号はそれぞれ、入力信号
と１フレームの画素数は変わりないがフレーム周波数は
１／２倍に低減されたものとなる。したがって、元のＨ
ＤＴＶ信号と比べると、フレーム周波数も１フレームの
画素数も共に１／２倍に低減されたものとなる。

【００２６】フレーム間和差生成回路３２の動作はフレ
ーム間和差生成回路３１の動作と同じであるが、フィー
ルド間和差生成回路３０の出力であるフィールド間差信
号に対してフレーム間の和と差を生成して、フレーム間
和信号とフレーム間差信号を出力する点が異なる。以
下、フレーム間和差生成回路３１の出力であるフレーム
間和信号を「和・和」信号と、フレーム間差信号を「和
・差」信号と呼ぶ。また、フレーム間和差生成回路３２
の出力であるフレーム間和信号を「差・和」信号と、フ
レーム間差信号を「差・差」信号と呼ぶ。

【００２７】以上の結果、４種類の前処理済み信号が元
のＨＤＴＶ信号から生成され、それぞれが画像符号化回
路３３〜３６でデータ圧縮されて、圧縮データが出力端
子２１〜２４から出力される。画像符号化回路３３は
「和・和」信号を、画像符号化回路３４は「和・差」信
号を、画像符号化回路３５は「差・和」信号を、画像符
号化回路３６は「差・差」信号を処理する。各信号の画
素レートはＨＤＴＶ信号の画素レートの１／４倍となっ
ているので、ほぼ現行ＴＶ信号の画素レートと等しい。
画像符号化回路３３〜３６はいずれも、現行ＴＶ信号用
の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レートを処理可能な回
路となっているので、上記の前処理済み信号を処理可能
である。

【００２８】図４は、画像符号化回路３３の詳細ブロッ
ク図である。画像符号化回路３４〜３６も、図４に示す
画像符号化回路３３と同じ構成である。図４に示す画像
符号化回路３３において、６０は前処理済み信号である
画像データの入力端子、６１は圧縮データの出力端子、
６２はフレームメモリ、６３はＤＣＴ回路、６４は量子
化回路、６５は可変長符号化回路、６６はバッファメモ
リ、６７は量子化パラメータ生成回路である。所定サイ
ズのブロック単位で、データ圧縮の処理が行なわれる。

【００２９】入力端子６０から入力された画像データ
は、フレームメモリ６２に１フレーム分だけ蓄えられ
る。量子化パラメータ生成回路６７は、入力された１フ
レームを構成する各ブロックのアクティビティを計算
し、さらに総和をそのフレームのアクティビティとす
る。ここで、ブロックのアクティビティとは、そのブロ
ックの画像内容に関して、絵柄が細かく情報量が大きい
か、あるいは絵柄が平坦で情報量が少ないかを示す指標
であり、ブロックの画素値に対して所定の演算処理を行
なうことで求められる。ある特定の量子化パラメータを
設定した場合、アクティビティの値とデータ圧縮した後
の圧縮データ量は統計的に強い相関があり、またある特
定のアクティビティの値に対して、量子化パラメータと
データ圧縮した後の圧縮データ量は統計的に強い相関が
あるので、ある特定のアクティビティの値を持つブロッ
クに関して、圧縮データ量を目標の値に制御するために
必要な量子化パラメータが推定できる。ここで、量子化
パラメータとは量子化の細かさを示すパラメータのこと
である。量子化パラメータ生成回路６７は、１フレーム
の圧縮データの目標データ量を、フレームのアクティビ
ティと各ブロックのアクティビティの値に応じて各ブロ
ックに割り当て、各ブロックの量子化パラメータを決定
した後に量子化回路６４へ出力する。

【００３０】一旦フレームメモリ６２に保持された１フ
レームの画像データは、各ブロックに対する量子化パラ
メータが量子化パラメータ生成回路６７で生成された後
に、順次フレームメモリ６２から出力される。そして、
ＤＣＴ回路６３は、画像データに対してブロック単位で
二次元のディスクリートコサイン変換（ＤＣＴ）を行な
う。ＤＣＴはフーリエ変換と同様に周波数解析を行なう
ものであり、ＤＣＴ後の変換係数は、ブロック内の画素
平均値に対応するＤＣ係数と低周波から高周波までその
空間周波数が異なるＡＣ係数とに分けられる。量子化回
路６４は、ブロック単位で設定された量子化パラメータ
に応じて、ブロックの変換係数を同一の量子化パラメー
タで量子化する。ただし、高周波の情報に対しては低周
波の情報に対してよりもその検知感度が低いという人間
の視覚特性を考慮して、ある特定の量子化パラメータが
与えられた場合に、ＤＣＴ後の変換係数の低周波のＡＣ
係数は相対的に細かく、高周波のＡＣ係数は相対的に粗
く量子化を行なう。また、ＤＣ係数の量子化の細かさは
常に一定とする。

【００３１】可変長符号化回路６５では、量子化回路６
４で量子化されたＡＣ係数を低周波から高周波に向けて
スキャンして、０の値を持つ係数の連続個数（ラン長）
と０以外の値を持つ係数のその値（レベル）のペアを生
成した後に、予め定められたハフマン符号化テーブルに
従ってそのペアを可変長符号にハフマン符号化する。ラ
ン長が短くレベルが小さいほどそのペアの発生確率は高
いのでそれに対応した符号長は短く、またその反対の場
合には符号長が長くなっている。ただし、ＤＣ係数はＡ
Ｃ係数とは別に取り扱われ、固定長符号の割り当てが行
なわれる。可変長符号化された圧縮データはバッファメ
モリ６６に１フレーム分だけ蓄えられた後に、出力端子
６６から圧縮データとして出力される。ただし、バッフ
ァメモリ６６には各ブロックの量子化パラメータも入力
され、圧縮データに多重される。

【００３２】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図５は、本発明の第２の実施例であるディジタルＶＴＲ
の動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタル
ＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じである。
なお、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成と動作に
ついては説明を省略する。図５に示す動画像圧縮回路に
おいて、２０はＨＤＴＶ信号の画像データの入力端子、
２１・２５は２種類の圧縮データの出力端子、３０はフ
ィールド間和差生成回路、３１・３２はフレーム間和差
生成回路、３３は第１の画像符号化回路、４０はデータ
多重回路、３７は第２の画像符号化回路である。

【００３３】フィールド間和差生成回路３０とフレーム
間和差生成回路３１・３２の動作は第１の実施例の場合
と同じであり、入力端子２１から入力されるＨＤＴＶ信
号の画像データに対して、フィールド間とフレーム間の
和と差をとり、４種類の前処理済み信号を生成し出力す
る。これらの出力信号の画素レートは元のＨＤＴＶ信号
の１／４倍となっているので、ほぼ現行ＴＶ信号の画素
レートと等しい。フレーム間和差生成回路３１の出力で
ある「和・和」信号は、第１の画像符号化回路３３でデ
ータ圧縮される。この第１の画像符号化回路３３の構成
と動作は図４に示された第１の実施例の場合と同じであ
り、現行ＴＶ信号用の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レ
ートを処理可能な回路となっているので、「和・和」信
号を処理可能である。

【００３４】また、残りの「和・差」信号と「差・和」
信号、「差・差」信号はデータ多重回路４０においてフ
レーム単位で画像データが多重された後に、現行ＴＶ信
号に対応した第１の画像符号化回路３３とは別の第２の
画像符号化回路３７でデータ圧縮される。多重信号の画
素レートは元のＨＤＴＶ信号の３／４倍であり現行ＴＶ
信号の画素レートよりも高いため、この第２の画像符号
化回路３３はその高い画素レートを処理可能な回路とな
っている。ただし、もともと「和・和」信号と比べると
その他の信号の振幅は小さくデータ圧縮しやすいので、
第２の画像符号化回路３７の処理方式および構成は第１
の画像符号化回路３３よりも簡単なものであり、比較的
廉価に実現されている。また、そのデータ圧縮率は第１
の画像符号化回路３３よりも高く設定されている。

【００３５】次に、本発明の第３の実施例を説明する。
図６は、本発明の第３の実施例であるディジタルＶＴＲ
の動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタル
ＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じである
が、ＨＤＴＶ信号の記録再生だけでなく現行ＴＶ信号の
記録再生も実現している点が特徴である。なお、逆の処
理を行なう動画像伸長回路の構成と動作については説明
を省略する。図６に示す動画像圧縮回路において、２８
はＨＤＴＶ信号処理モードか現行ＴＶ信号処理モードか
を示す動作モード信号の入力端子、２９は現行ＴＶ信号
の画像データの入力端子、２０はＨＤＴＶ信号の画像デ
ータの入力端子、４１はデータ切換え回路であり、その
他の符号は図１の動画像圧縮回路の場合と同じブロック
を示す。データ切換え回路４１は、フレーム間和差生成
回路３１と画像符号化回路３３との間に設けられてい
る。

【００３６】ＨＤＴＶ信号処理モードにおいて、フィー
ルド間和差生成回路３０とフレーム間和差生成回路３１
・３２の動作は第１の実施例の場合と同じであり、入力
端子２０から入力されるＨＤＴＶ信号の画像データか
ら、４種類の前処理済み信号を生成し出力する。このと
き入力端子２８から入力される動作モード信号は「１」
であるので、「和・和」信号がデータ切換え回路４１で
選択されて画像符号化回路３３に与えられデータ圧縮さ
れる。また、他の３種類の前処理済み信号はそれぞれ画
像符号化回路３４〜３６でデータ圧縮される。画像圧縮
回路３３〜３６の動作は第１の実施例の場合と同じであ
る。ここで圧縮データは出力端子２１〜２４から出力さ
れる。

【００３７】現行ＴＶ信号処理モードにおいて、動作モ
ード信号は「０」であるので、入力端子２９から入力さ
れた現行ＴＶ信号がデータ切換え回路４１で選択されて
画像符号化回路３３に与えられデータ圧縮される。ただ
し、入力端子２０からのＨＤＴＶ信号の画像データの入
力は存在しないので出力端子２２〜２４からの圧縮デー
タの出力はなく、圧縮データは出力端子２１からのみ出
力される。

【００３８】ＨＤＴＶ信号の「和・和」信号と現行ＴＶ
信号の画素レートはほぼ同じであるので、現行ＴＶ信号
用の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レートを処理可能な
画像符号化回路３３を切換えて用いることができる。

【００３９】次に本発明の第４の実施例を説明する。図
８は、本発明の第４の実施例であるディジタルＶＴＲの
動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタルＶ
ＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じである。な
お、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成と動作につ
いては説明を省略する。図８に示す動画像圧縮回路にお
いて、２０はＨＤＴＶ信号の画像データの入力端子、４
５と４６は圧縮データの出力端子、５０はフィールド間
オフセットサンプリング回路、５１はフィールド間和差
生成回路、５３と５４は画像符号化回路である。

【００４０】フィールド間オフセットサンプリング回路
５０は、入力端子２０から入力されるＨＤＴＶ信号の画
像データに対して、２フィールドから成るフレームの格
子状の標本化パターンが五の目状の標本化パターンにな
るように、画素を半分に間引く。図１０にこの処理の様
子を示す。入力されるＨＤＴＶ信号の画像データは、図
１０の左に図示されるように、画素が格子状に配置され
て１フレームが構成されている。フィールド間オフセッ
トサンプリング回路５０では、格子状の標本化パターン
のフレームの画素を半分に間引いて、図１０の右に図示
されるように五の目状の標本化パターンの出力信号を生
成する。実線と丸印で示された奇数フィールドと、破線
と三角印で示された偶数フィールドの画素位置が、水平
方向と垂直方向の両方にオフセットがついた状態となっ
ている。この出力信号は、入力信号とフレーム周波数は
変わりないが１フレームの画素数は１／２倍に低減され
たものとなる。

【００４１】フィールド間和差生成回路５１は、フィー
ルド間オフセットサンプリング回路５０の出力信号に対
して、隣合う２フィールドの間でフィールド間の和と差
をとり、フィールド間和信号とフィールド間差信号を生
成し出力する。図１１にこの処理の様子を示す。入力信
号は、図１１の左に図示されるように、画素が五の目状
に配置されて１フレームが構成されている。フィールド
間和差生成回路５１では、斜め方向で隣合う奇数フィー
ルドの画素と偶数フィールドの画素との間で、画像デー
タの値の加算を行ない、図１１の右上に図示されるフィ
ールド間和信号を生成する。白丸で示したのが和信号の
画素である。また、同様に画像データの値の減算を行な
い、図１１の右下に図示されるフィールド間差信号を生
成する。黒丸で示したのが差信号の画素である。フィー
ルド間和差生成回路５１の出力信号はそれぞれ、入力信
号とフレーム周波数は変わりないが１フレームの画素数
は１／２倍に低減されたものとなる。したがって、元の
ＨＤＴＶ信号と比べると、１フレーム画素数は１／４倍
に低減されたものとなる。

【００４２】以上の結果、２種類の前処理済み信号が元
のＨＤＴＶ信号から生成され、それぞれが画像符号化回
路５３・５４でデータ圧縮される。画像符号化回路５３
はフィールド間和信号を、画像符号化回路５４はフィー
ルド間差信号を処理する。各信号の画素レートはＨＤＴ
Ｖ信号の画素レートの１／４倍となっているので、ほぼ
現行ＴＶ信号の画素レートと等しい。画像符号化回路５
３・５４の構成と動作は第１の実施例における画像符号
化回路３３の場合と同じであり、いずれも現行ＴＶ信号
用の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レートを処理可能な
回路となっているので、上記のフィールド間和信号とフ
ィールド間差信号を処理可能である。

【００４３】次に、本発明の第５の実施例を説明する。
図９は、本発明の第５の実施例であるディジタルＶＴＲ
の動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタル
ＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じである。
なお、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成と動作に
ついては説明を省略する。図９に示す動画像圧縮回路に
おいて、５２はフレーム間オフセットサンプリング回
路、その他の符号は図８の動画像圧縮回路の場合と同じ
ブロックを示す。フレーム間オフセットサンプリング回
路５２が、フィールド間オフセットサンプリング回路５
０の代わりに設けられている。

【００４４】フレーム間オフセットサンプリング回路５
２は、入力端子２０から入力されるＨＤＴＶ信号の画像
データに対して、２フレーム単位で画素を水平方向に半
分に間引く。図１２にこの処理の様子を示す。入力され
るＨＤＴＶ信号の画像データは、図１２の左に図示され
るように、画素が格子状に配置されて奇数フレームと偶
数フレームが構成されている。フレーム間オフセットサ
ンプリング回路５２では、格子状の標本化パターンのフ
レームの画素を水平方向に半分に間引いて、図１０の右
に図示されるように格子状の標本化パターンの出力信号
を生成する。ただし、奇数フレームと偶数フレームの画
素位置が、水平方向にオフセットがついた状態となって
いる。この出力信号は、入力信号とフレーム周波数は変
わりないが１フレームの画素数は１／２倍に低減された
ものとなる。

【００４５】フィールド間和差生成回路５１の動作は第
４の実施例の場合と同様であり、フィールド間和信号と
フィールド間差信号が生成されて、それぞれが画像符号
化回路５３と５４でデータ圧縮される。各信号の画素レ
ートはＨＤＴＶ信号の画素レートの１／４倍となってい
るので、ほぼ現行ＴＶ信号の画素レートと等しい。画像
符号化回路５３と５４の構成と動作は第４の実施例の場
合と同じであり、いずれも現行ＴＶ信号用の、すなわち
現行ＴＶ信号の画素レートを処理可能な回路となってい
るので、上記のフィールド間和信号とフィールド間差信
号を処理可能である。

【００４６】次に、本発明の第６の実施例を説明する。
図１３は、本発明の第６の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒの動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタ
ルＶＴＲの全体構成は第４の実施例の場合と同じである
が、ＨＤＴＶ信号の記録再生だけでなく現行ＴＶ信号の
記録再生も実現している点が特徴である。なお、逆の処
理を行なう動画像伸長回路の構成と動作については説明
を省略する。図１３に示す動画像圧縮回路において、２
８はＨＤＴＶ信号処理モードか現行ＴＶ信号処理モード
かを示す動作モード信号の入力端子、２９は現行ＴＶ信
号の画像データの入力端子、２０はＨＤＴＶ信号の画像
データの入力端子、４２はデータ切換え回路であり、そ
の他の符号は図８の動画像圧縮回路の場合と同じブロッ
クを示す。データ切換え回路４２は、フィールド間和差
生成回路５１と画像符号化回路５３との間に設けられて
いる。

【００４７】ＨＤＴＶ信号処理モードにおいて、フィー
ルド間オフセットサンプリング回路５０とフィールド間
和差生成回路５３・５４の動作は第４の実施例の場合と
同じであり、入力されるＨＤＴＶ信号の画像データから
２種類の前処理済み信号を生成し出力する。このとき入
力端子２８から入力される動作モード信号は「１」であ
るので、フィールド間和信号がデータ切換え回路４２で
選択されて画像符号化回路５３に与えられデータ圧縮さ
れる。また、フィールド間差信号は画像符号化回路５４
でデータ圧縮される。画像圧縮回路５３・５４の動作は
第４の実施例の場合と同じである。ここで圧縮データは
出力端子４５・４６から出力される。現行ＴＶ信号処理
モードにおいて、動作モード信号は「０」であるので、
入力端子２９から入力された現行ＴＶ信号がデータ切換
え回路４２で選択されて画像符号化回路５３に与えられ
データ圧縮される。ただし、入力端子２０からのＨＤＴ
Ｖ信号の画像データの入力は存在しないので出力端子４
６からの圧縮データの出力はなく、圧縮データは出力端
子４５からのみ出力される。

【００４８】ＨＤＴＶ信号の画像データのフィールド間
和信号と現行ＴＶ信号の画素レートはほぼ同じであるの
で、現行ＴＶ信号用の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レ
ートを処理可能な画像符号化回路５３を切換えて用いる
ことができる。

【００４９】次に、本発明の第７の実施例を説明する。
図１４は、本発明の第７の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒの動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタ
ルＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じであ
る。なお、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成と動
作については説明を省略する。図１４に示す動画像圧縮
回路において、２０はＨＤＴＶ信号の画像データの入力
端子、４７・４８は圧縮データの出力端子、５０はフィ
ールド間オフセットサンプリング回路、５１はフィール
ド間和差生成回路、３１・３２はフレーム間和差生成回
路、４３と４４はデータ多重回路、３８・３９は画像符
号化回路である。

【００５０】フィールド間オフセットサンプリング回路
５０は、入力端子２０から入力されるＨＤＴＶ信号の画
像データに対して、フィールド間オフセットサンプリン
グにより画素数を半分に削減する。その動作は第４の実
施例の場合と同じである。この出力信号は、入力信号と
フレーム周波数は変わりないが１フレームの画素数は１
／２倍に低減されたものとなる。そして、フィールド間
オフセットサンプリング回路５０の出力信号から、フィ
ールド間和差生成回路５１とフレーム間和差生成回路３
１・３２により４種類の前処理済み信号が生成され出力
される。フィールド間和差生成回路５１の動作は第４の
実施例の場合と同じであり、フレーム間和差生成回路３
１・３２の動作は第１の実施例の場合と同じである。こ
の前処理済み信号はそれぞれ、入力信号に対してフレー
ム周波数も１フレーム画素数も１／２倍に低減されたも
のとなる。したがって、各信号の画素レートは元のＨＤ
ＴＶ信号の１／８倍となる。データ多重回路４３は、フ
レーム間和差生成回路３１の出力である「和・和」信号
と「和・差」信号をフレーム単位でデータ多重する。ま
た同様に、データ多重回路４４は、フレーム間和差生成
回路３２の出力である「差・和」信号と「差・差」信号
をフレーム単位でデータ多重する。

【００５１】以上の結果、２種類の信号が元のＨＤＴＶ
信号の画像データから生成され、それぞれが画像符号化
回路３８と３９でデータ圧縮される。画像符号化回路３
８はデータ多重回路４３の出力信号を、画像符号化回路
３９はデータ多重回路４４の出力信号を処理する。各信
号の画素レートはＨＤＴＶ信号の画素レートの１／４倍
となっているので、ほぼ現行ＴＶ信号の画素レートと等
しい。画像符号化回路３８と３９の構成と動作は第１の
実施例における画像符号化回路３３の場合と同じであ
り、いずれも現行ＴＶ信号用の、すなわち現行ＴＶ信号
の画素レートを処理可能な回路となっているので、上記
の各多重信号を処理可能である。

【００５２】次に、本発明の第８の実施例を説明する。
図１５は、本発明の第８の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒの動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタ
ルＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じである
が、ＨＤＴＶ信号の記録再生だけでなく現行ＴＶ信号の
記録再生も実現している点が特徴である。なお、逆の処
理を行なう動画像伸長回路の構成と動作については説明
を省略する。図１５に示す動画像圧縮回路において、２
８はＨＤＴＶ信号処理モードか現行ＴＶ信号処理モード
かを示す動作モード信号の入力端子、２９は現行ＴＶ信
号の画像データの入力端子、２０はＨＤＴＶ信号の画像
データの入力端子、４９はデータ切換え回路であり、そ
の他の符号は図１４の動画像圧縮回路の場合と同じブロ
ックを示す。データ切換え回路４９は、データ多重回路
４３と画像符号化回路３８との間に設けられている。

【００５３】ＨＤＴＶ信号処理モードにおいて、フィー
ルド間オフセットサンプリング回路５０とフィールド間
和差生成回路５１、フレーム間和差生成回路３１・３２
の動作は第７の実施例の場合と同じであり、入力される
ＨＤＴＶ信号の画像データから４種類の前処理済み信号
を生成し出力する。そして、データ多重回路４３・４４
の動作も第７の実施例の場合と同じであり、２種類の多
重信号が生成される。このとき入力端子２８から入力さ
れる動作モード信号は「１」であるので、データ多重回
路４３の出力信号がデータ切換え回路４９で選択されて
画像符号化回路３８に与えられデータ圧縮される。ま
た、データ多重回路４４の出力信号は画像符号化回路３
９でデータ圧縮される。画像符号化回路３８・３９の動
作は第７の実施例の場合と同じである。ここで圧縮デー
タは出力端子４７・４８から出力される。現行ＴＶ信号
処理モードにおいて、動作モード信号は「０」であるの
で、入力端子２９から入力された現行ＴＶ信号がデータ
切換え回路４９で選択されて画像符号化回路３８に与え
られデータ圧縮される。ただし、入力端子２０からのＨ
ＤＴＶ信号の画像データの入力は存在しないので出力端
子４８からの圧縮データの出力はなく、圧縮データは出
力端子４７からのみ出力される。

【００５４】データ多重回路４３からの出力信号と現行
ＴＶ信号の画素レートはほぼ同じであるので、現行ＴＶ
信号用の、すなわち現行ＴＶ信号の画素レートを処理可
能な画像符号化回路３８を切り換えて用いることができ
る。

【００５５】次に、本発明の第９の実施例を説明する。
図１６は、本発明の第９の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒの動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。ディジタ
ルＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じであ
る。なお、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成と動
作については説明を省略する。図１６に示す動画像圧縮
回路において、７０は情報量割り当て回路、７３〜７６
は画像符号化回路であり、その他の符号は図１の動画像
圧縮回路の場合と同じブロックを示す。

【００５６】フィールド間和差生成回路３０とフレーム
間和差生成回路３１・３２の動作は第１の実施例の場合
と同じであり、入力されるＨＤＴＶ信号の画像データか
ら４種類の前処理済み信号を生成し出力する。そして、
それぞれの前処理済み信号は画像符号化回路７３〜７６
でデータ圧縮される。また、同時に各前処理済み信号は
情報量割り当て回路７０に与えられ、情報量割り当て回
路７０は１フレームあたりの４種類の割り当て情報量を
決定して、目標データ量信号として画像符号化回路７３
〜７６に出力する。ＨＤＴＶ画像の動きの大きさや絵柄
の細かさによって変動する各前処理済み信号の振幅の大
きさを測定して、これらの割り当て情報量を生成する。
したがって、現行ＴＶ信号用の画像符号化回路７３〜７
６を用いてＨＤＴＶ信号をデータ圧縮する際に、ＨＤＴ
Ｖ画像の動きや絵柄の細かさに適応した情報量割り当て
により高画質化を実現することができる。

【００５７】図１７は、図１６における画像符号化回路
７３の詳細ブロック図である。画像符号化回路７４〜７
６も、図１７に示す画像符号化回路７３と同じ構成であ
る。図４に示す画像符号化回路７３において、６８は目
標データ量信号の入力端子、６９は量子化パラメータ生
成回路であり、その他の符号は図４の画像符号化回路の
場合と同じブロックを示す。量子化パラメータ生成回路
６９に、目標データ量信号が入力される点が特徴であ
る。

【００５８】入力端子６０から入力された画像データ
は、フレームメモリ６２に１フレーム分だけ蓄えられた
後に、ＤＣＴ回路６３、量子化回路６４、可変長符号化
回路６５でデータ圧縮される。そして、圧縮データはバ
ッファメモリ６６に１フレーム分だけ蓄えられた後に、
出力端子６６から出力される。以上の動作は図４の画像
符号化回路の場合と同じである。

【００５９】なお、量子化パラメータ生成回路６９は、
入力された１フレームを構成する各ブロックのアクティ
ビティと、フレームのアクティビティを計算し、１フレ
ームの圧縮データ量を目標データ量に合わせるように、
各ブロックの量子化パラメータを決定する。ただし、図
４の画像符号化回路の場合と異なるのは、入力端子６８
から入力される目標データ量信号に応じて目標データ量
が変動する点である。基本的に、目標データ量が大きい
場合には、量子化パラメータは小さな値に制御され量子
化は細かくなる。また逆に、目標データ量が小さい場合
には、量子化パラメータは大きな値に制御され量子化は
粗くなる。

【００６０】図１８に、情報量割り当て回路７０で生成
される１フレームあたりの割り当て情報量の例を示す。
動きのほとんどない絵柄の細かな静止画の場合の例を三
角印に示す。この場合には、すべてのフレームにおいて
画像の変化はほとんどないから、フレーム間差信号であ
る「和・差」信号と「差・差」信号の振幅は「和・和」
信号や「差・和」信号と比べて非常に小さい。ただし、
フィールド間差信号は図２に示したようにフレーム内で
隣接する上下ラインの差信号であるので、絵柄が細かい
場合には「差・和」信号の振幅が小さいとはいえない。
したがって、図１８の三角印の通りに割り当て情報量が
決められる。次に、動きのある程度大きな画像における
例を丸印で示す。この場合には、動きの影響によりすべ
てのフィールドにおいて画像の変化が大きいから、４種
類の前処理済み信号の振幅は比較的近くなる。したがっ
て、図１８の丸印の通りに割り当て情報量が決められ
る。

【００６１】最後に、本発明の第１０の実施例を説明す
る。図１９は、本発明の第１０の実施例であるディジタ
ルＶＴＲの動画像圧縮回路の詳細ブロック図である。デ
ィジタルＶＴＲの全体構成は第１の実施例の場合と同じ
である。なお、逆の処理を行なう動画像伸長回路の構成
と動作については説明を省略する。図１９に示す動画像
圧縮回路において、７１は情報量割り当て回路、７７と
７８は画像符号化回路であり、その他の符号は図８の動
画像圧縮回路の場合と同じブロックを示す。

【００６２】フィールド間オフセットサンプリング回路
５０とフィールド間和差生成回路５１の動作は第４の実
施例の場合と同じであり、入力されるＨＤＴＶ信号の画
像データに対してフィールド間オフセットサンプリング
により画素数を半分に削減した後に、フィールド間和信
号とフィールド間差信号を生成し出力する。そして、そ
れぞれの前処理済み信号は画像符号化回路７７・７８で
データ圧縮される。また、同時に前処理済み信号は情報
量割り当て回路７１に与えられ、情報量割り当て回路７
１は１フレームあたりの２種類の割り当て情報量を決定
して、目標データ量信号として画像符号化回路７７・７
８に出力する。ＨＤＴＶ画像の動きの大きさや絵柄の細
かさによって変動する各前処理済み信号の振幅の大きさ
を測定して、これらの割り当て情報量を生成する。した
がって、現行ＴＶ信号用の画像符号化回路７７・７８を
用いてＨＤＴＶ信号をデータ圧縮する際に、ＨＤＴＶ画
像の動きや絵柄の細かさに適応した情報量割り当てによ
り高画質化を実現することができる。

【００６３】なお、第３や第６、第８の実施例に対し
て、これら第９と第１０の実施例と同様の情報量割り当
て回路を付加し、画像の動きや絵柄の細かさに適応した
情報量割り当てにより、高画質化な現行ＴＶ信号とＨＤ
ＴＶ信号の両方に対応したディジタルＶＴＲを実現する
ことができる。

【００６４】以上、本発明の実施例について詳しく説明
した。なお、オフセットサンプリングの処理方式として
は、説明したフィールド間オフセットサンプリングやフ
レーム間オフセットサンプリングとは異なるものであっ
てもよい。また、オフセットサンプリングの際に、多少
回路規模は増えるが、高周波成分の折り返し妨害を防ぐ
ために前置フィルタを設けると効果的である。前処理に
おけるオフセットサンプリング、フィールド間和差生
成、フレーム間和差生成の処理の順番は説明した実施例
と異なっても構わない。

【００６５】前処理済みの信号に対する画像符号化の処
理方式としては、ＤＣＴを利用したものでなくても、本
発明は同様に適用できる。映像信号としては、輝度信号
と２種類の色差信号とからなるカラー信号など様々な場
合に本発明は適用できることは言うまでもない。その場
合に、色差信号が輝度信号に対してサブサンプルされて
いてもよい。さらに、磁気テープへの記録再生だけでな
く、光ディスクへの記録再生やデータ通信回線による伝
送などにも本発明は適用可能である。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、フィールド間和差生
成、フレーム間和差生成、およびオフセットサンプリン
グの中から、少なくとも２種類の処理を組み合わせた前
処理をＨＤＴＶ信号に対して行なった後に、画像符号化
の処理回路でデータ圧縮を行なうことにより、現行ＴＶ
信号用の画像符号化の処理回路を流用することができ、
ＨＤＴＶ信号を記録再生するディジタルＶＴＲを廉価に
実現することができる。

【００６７】さらに、上記の前処理をＨＤＴＶ信号に対
して行なった後の信号と、現行ＴＶ信号のどちらかを選
択して、現行ＴＶ信号用の画像符号化の処理回路でデー
タ圧縮を行なうことにより、現行ＴＶ信号とＨＤＴＶ信
号を切り換えて記録再生を行なうディジタルＶＴＲを廉
価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるディジタルＶＴＲ
における動画像圧縮回路のブロック図である。

【図２】図１の動画像圧縮回路におけるフィールド間和
差生成回路の動作を示す概念図である。

【図３】図１の動画像圧縮回路におけるフレーム間和差
生成回路の動作を示す概念図である。

【図４】図１の動画像圧縮回路における画像符号化回路
の詳細なブロック図である。

【図５】本発明の第２の実施例であるディジタルＶＴＲ
における動画像圧縮回路のブロック図である。

【図６】本発明の第３の実施例であるディジタルＶＴＲ
における動画像圧縮回路のブロック図である。

【図７】本発明の実施例であるディジタルＶＴＲの全体
構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の第４の実施例であるディジタルＶＴＲ
における動画像圧縮回路のブロック図である。

【図９】本発明の第５の実施例であるディジタルＶＴＲ
における動画像圧縮回路のブロック図である。

【図１０】図８の動画像圧縮回路におけるフィールド間
オフセットサンプリング回路の動作を示す概念図であ
る。

【図１１】図８の動画像圧縮回路におけるフィールド間
和差生成回路の動作を示す概念図である。

【図１２】図９の動画像圧縮回路におけるフレーム間オ
フセットサンプリング回路の動作を示す概念図である。

【図１３】本発明の第６の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒにおける動画像圧縮回路のブロック図である。

【図１４】本発明の第７の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒにおける動画像圧縮回路のブロック図である。

【図１５】本発明の第８の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒにおける動画像圧縮回路のブロック図である。

【図１６】本発明の第９の実施例であるディジタルＶＴ
Ｒにおける動画像圧縮回路のブロック図である。

【図１７】図１６の動画像圧縮回路における画像符号化
回路の詳細なブロック図である。

【図１８】図１６の動画像圧縮回路における情報量割り
当て回路の動作を示す概念図である。

【図１９】本発明の第１０の実施例であるディジタルＶ
ＴＲにおける動画像圧縮回路のブロック図である。

【符号の説明】

３０・５１…フィールド間和差生成回路、３１・３２…
フレーム間和差生成回路、４１・４２・４９…データ切
換え回路、５０…フィールド間オフセットサンプリング
回路、５２…フレーム間オフセットサンプリング回路、
３３〜３９・５３〜５４・７３〜７８…画像符号化回
路、７０・７１…情報量割り当て回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市毛健志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

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号を磁気テープに記録するディジタ
ルＶＴＲ等において映像信号のデータ圧縮を行なう画像
符号化装置で、映像信号に対して、格子状から五の目状
の標本化構造に変換して画素数を半分に削減するオフセ
ットサンプリング、フィールド間で隣接する画素単位の
和と差をとりフィールド間和信号とフィールド間差信号
を生成するフィールド間和差生成、およびフレーム間で
対応する画素単位の和と差をとりフレーム間和信号とフ
レーム間差信号を生成するフレーム間和差生成の３種類
の処理の中から、少なくとも２種類を組み合わせた処理
を行なう前処理手段と、前記前処理手段で生成された複
数種類の前処理済み信号をデータ圧縮する複数個の画像
符号化手段を備えることを特徴とする画像符号化装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段が、フィールド間和差生成とフレー
ム間和差生成の処理を行ない、４種類の前処理済み信号
を生成するものであることを特徴とする画像符号化装
置。
【請求項３】請求項１に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段が、オフセットサンプリングとフィ
ールド間和差生成、フレーム間和差生成の全ての処理を
行ない、４種類の前処理済み信号を生成するものである
ことを特徴とする画像符号化装置。
【請求項４】請求項３に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段で生成された４種類の前処理済み信
号を多重した２種類の多重信号をデータ圧縮する、２個
の画像符号化手段を備えることを特徴とする画像符号化
装置。
【請求項５】請求項１に記載の画像符号化装置におい
て、さらに、前記前処理手段で生成された複数種類の前
処理済み信号に対する割り当て情報量を決定する情報量
割り当て手段を備え、前記複数の画像符号化手段は、各
前処理済み信号を該情報量割り当て手段から与えられる
割り当て情報量に従いデータ圧縮することを特徴とする
画像符号化装置。
【請求項６】解像度が異なる複数種類の映像信号を磁気
テープに記録するディジタルＶＴＲ等において映像信号
のデータ圧縮を行なう画像符号化装置で、解像度が高い
第１の映像信号に対して、オフセットサンプリング、フ
ィールド間和差生成、およびフレーム間和差生成の３種
類の処理の中から、少なくとも２種類を組み合わせた処
理を行なう前処理手段と、前記前処理手段で生成された
複数種類の前処理済み信号をデータ圧縮する複数個の画
像符号化手段とを設け、さらに特定の１個の画像符号化
手段の前に、解像度が高い第１の映像信号を前記前処理
手段で処理した前処理済み信号と、解像度が低い第２の
映像信号を切り換える信号切換え手段を設けたことを特
徴とする画像符号化装置。
【請求項７】請求項６に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段が、第１の映像信号に対してフィー
ルド間和差生成とフレーム間和差生成の処理を行ない、
４種類の前処理済み信号を生成するものであることを特
徴とする画像符号化装置。
【請求項８】請求項６に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段が、第１の映像信号に対してオフセ
ットサンプリングとフィールド間和差生成、フレーム間
和差生成の全ての処理を行ない、４種類の前処理済み信
号を生成するものであることを特徴とする画像符号化装
置。
【請求項９】請求項８に記載の画像符号化装置におい
て、前記前処理手段で第１の映像信号から生成された４
種類の前処理済み信号を多重した２種類の多重信号をデ
ータ圧縮する、２個の画像符号化手段を備えることを特
徴とする画像符号化装置。
【請求項１０】請求項６に記載の画像符号化装置におい
て、さらに、前記前処理手段で生成された複数種類の前
処理済み信号に対する割り当て情報量を決定する情報量
割り当て手段を備え、前記複数の画像符号化手段は、各
前処理済み信号を前記情報量割り当て手段から与えられ
る割り当て情報量に従いデータ圧縮することを特徴とす
る画像符号化装置。