JPH06350994A

JPH06350994A - 高能率符号化装置

Info

Publication number: JPH06350994A
Application number: JP15794693A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kumano; 真熊野; Junko Ishimoto; 順子石本; Yoshiyuki Inoue; 禎之井上; Takeshi Onishi; 健大西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-02
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JP3334255B2

Abstract

(57)【要約】【目的】良好な高速再生画像が得られる映像情報圧縮
符号化装置を提供する。【構成】入力画像データを画像の基本成分（低域成
分、或いは圧縮画像成分）と高域成分（或いは残差成
分）を、高速再生時に得られるデータ量（取得可能デー
タ量）の部分とそれ以外の部分とに磁気テープ上に分割
して記録し、（特に取得可能データにはそれだけで１画
面全体を再構成可能なように分割を行う。）高速再生
時、トラック上分割して記録された上記画像データの基
本成分を用いて高速再生画像を合成するように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタルビデオテープ
レコーダ（以下、ディジタルＶＴＲと記す）等のように
ディジタル映像情報データを記録するディジタル信号記
録再生装置において用いられ、特に、ディジタル映像情
報データに対してそのデータ量を圧縮符号化する高能率
符号化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は従来の高能率符号化装置の構成
を示すブロック図である。図において、１は入力ディジ
タル画像データであり輝度信号（以下、Ｙデータ或いは
単にＹと表記する）と２種類の色差信号（以下、２種類
の色差信号をＵデータ及びＶデータ、或いは単にＵ，Ｖ
と表記する）よりなる。２は入力ディジタル画像データ
１すなわちＹ，Ｕ，Ｖをそれぞれ８画素×８ラインのブ
ロック（以下、このブロックをＤＣＴブロックと表記す
る）単位にブロック化を行った後、予め定められた順序
にて上記ＤＣＴブロック単位にシャフリング処理を行う
シャフリング処理回路、３は入力ＤＣＴブロックに離散
的コサイン変換（以下、ＤＣＴ変換、あるいは単にＤＣ
Ｔと表記する）操作を行いＤＣＴ係数を出力するＤＣＴ
変換器、４はＤＣＴ係数を予め定められた値にて量子化
処理を行う量子化器、５は量子化データを可変長符号化
する可変長符号器、６は可変長符号化されたデータを一
時的に蓄えるバッファ、８は符号化された出力データ、
７はバッファ６に入力されるデータ量を計測しデータ量
によって量子化器４の量子化値を制御するレート制御回
路である。

【０００３】次に動作について説明をする。入力された
画像ディジタルデータ１はシャフリング部２で、縦横そ
れぞれ８（ライン）×８（画素）を１つのブロックとし
た形でＤＣＴブロックが形成された後、（以下、ＤＣＴ
ブロック内のｉ行ｊ列目のデータ値をｆ（ｉ，ｊ）で表
すことにする。またｉ、ｊを空間座標と呼ぶ）このＤＣ
Ｔブロックを単位としてシャフリング処理が施される。
シャフリング処理の施された上記ＤＣＴブロック内の６
４画素のデータは、ＤＣＴ変換器３でＤＣＴ変換が施さ
れる。

【０００４】ここで離散コサイン変換（ＤＣＴ変換）に
ついて簡単に説明をつけ加えておく。この変換は次式を
演算することにより行われる。

【０００５】

【数１】

【０００６】変換結果は図１８、あるいは図１９に示す
ように、縦横８×８個のデータブロックとして得られ、
ｕ行ｖ列目のデータをＦ（ｕ，ｖ）と表記する。データ
ブロックのうち、左上隅のシーケンス０番のデータをＤ
Ｃ係数と呼び、またシーケンス１から６３までをＡＣ係
数値と呼び、中でもシーケンス番号の小さいものは低域
係数、大きいものは高域係数と呼ばれる。（図１９参
照）一般に、ＤＣＴ変換の施されたデータは、上記低域
側の成分にパワースペクトラムが集中する。ＤＣＴ変換
後の各変換係数はＤＣＴ変換器３より図１９に示すシー
ケンス番号順にジグザグスキャニングと呼ばれるスキャ
ニング方式によりパワースペクトラムが集中する低域側
のデータより順に出力される。図１８には、出力順序を
矢印で示した。図示された通りシーケンス０から６３ま
で順次出力が行われる。

【０００７】直交変換後のデータはそれぞれ量子化器４
に入力され、量子化が行われる。この量子化動作を図２
０を用いて説明を行う。図において、４１はＤＣＴ変換
器３より出力されるＤＣＴ変換係数Ｆ（ｕ，ｖ）の入力
端子、４２は量子化テーブル値が入力される入力端子、
４４は乗算器、４５は除算器、４６は除算回路４５の出
力を予め定められたビット幅に丸める丸め回路、４７は
出力端子である。

【０００８】まず始め、入力端子４２より入力された量
子化テーブル値Ｔ（ｕ、ｖ）は乗算器４４で、レート制
御回路７より出力されるレート制御変数Ｋと乗算され
る。量子化テーブル値は、図２１に示すような８×８個
の数値テーブルとして予め適当な数値が定められてい
る。ＤＣＴの時と同様にｕ行ｖ列目の量子化値をＴ
（ｕ，ｖ）と表記する。また、レート制御変数Ｋはレー
ト制御回路７にて与えられ、前述の量子化テーブル値Ｔ
（ｕ，ｖ）と乗算器４４にて乗算が行われる。

【０００９】入力端子４１に入力されたＤＣＴ変換係数
Ｆ（ｕ，ｖ）は、除算回路４５で、上記乗算結果で除算
される。この除算結果は丸め回路４６にて適当な有効数
字内に丸め演算が行われ、結果数値を出力端子４７より
出力する。この動作を数式で表現すれば次式の様にな
る。

【００１０】

【数２】

【００１１】次に可変長符号器５（以下、ＶＬＣと略記
する）の説明をする図２２は従来の可変長符号器の一
般的な構成を示すブロック図である。図において、５１
は符号化手段への入力ディジタルデータ、５２は出力デ
ィジタルデータである。可変長符号化器５自体は符号化
テーブル５ｂと符号器５ａにより構成され、互いに接続
線５ｃ，５ｄにより接続されている。

【００１２】次に、可変長符号化器５の動作を簡単に説
明する。入力されたディジタルデータ５１は符号器５ａ
によって読みとられ、入力データ値によって符号化テー
ブル５ｂを信号線５ｄを介し参照し、符号を信号線５ｃ
より得て出力ディジタル５２として出力動作を行う。

【００１３】この場合、符号テーブル５ｂは入力データ
５１の生起確率に応じて符号データのビット長を可変と
する様に設定しておく。すなわち、データＤｉの生起確
率がＰｉであり、その時の符号化後の符号長をＬｉとす
ると、入力データＤｊ、Ｄｋに対し、それぞれの場合の
生起確率がＰｊ＞Ｐｋならば、符号化後の符号長をＬｊ ≦ Ｌｋとなる様に設定しておけば符号後データ総量は全体とし
て入力データより少なくすることが可能となる。

【００１４】仮に入力データが６ビット固定長の０、１
０、２０、３０の４種であり、生起確率がそれぞれ５０
％、３０％、１０％、１０％であった場合を想定する。
それぞれの、データに対して、生起確立の大きいものか
ら順に図２３に示すように符号を割り当てるものとす
る。

【００１５】この場合、入力データ列が例えば０、２
０、０、０、３０、１０、０、１０、０、１０であった
とすると、入力データの必要総ビット数は６ビット×１
０語＝６０ビットであるが、図２３に示すテーブルによ
り符号化を行うと全１７ビットで符号化することが可能
であり、結果として総データ量を減ずることが可能とな
る。

【００１６】こうして情報圧縮された符号化データは次
にバッファ６に入力される。ここでは符号化データを一
時的に蓄える。一方、レート制御回路７では、逐次バッ
ファ６に蓄えられているその時点までの符号化データ量
を計測して、最終的に符号量が適切な値になるようにレ
ート制御変数Ｋを出力する。レート制御変数Ｋは前述の
量子化器４に接続されており、上述の動作を行わしめ
る。

【００１７】この様子をディジタルＶＴＲに用いた場合
を例にして説明を行う。例えば、１画面分の入力映像デ
ータをテープ上のトラック１０本に記録する場合を考え
てみる。当然のことながらトラック１本に入るデータ量
は皆等しい。ここで入力データ数が１画面の半分まで符
号化が行われたとき、符号量はトラック５本分の分量で
あったなら理想的な符号化がここまで行われてきたこと
になる。ところが、その時点でトラック７本分の分量が
あったとすると残り半分の画像データを３本のトラック
に納めなければならず、それまで行ってきた符号化をそ
のまま続けるのは無理がある。さらなる情報圧縮をしな
ければならない。そのためにはレート制御変数Ｋを大き
くして量子化器４より出力されるデータ値を小さくする
必要がある。

【００１８】レート制御変数Ｋを大きくすると量子化器
４の出力値は小さくなり、取り得る数値も種類が減る。
これは出力数値が限られることを意味し、特定の数値を
取る確率が上昇することになる。よって、可変長符号化
器５では、短いコードが割り当てられる様になるため、
結果として符号量を減らすことが可能となる。同様にあ
る時点での符号量が目標値に対して小さすぎる場合は逆
にレート制御変数Ｋを小さくしてやれば符号量が上昇す
ることになる。このレート制御変数Ｋを適宜操作するこ
とによって１画面分のデータを正確に１０本のトラック
に書き込むことが可能となる。

【００１９】上述のようにして圧縮符号化されたデータ
は順次テープ上に記録される。レート制御によって１画
面分の映像データ（以下、フレームデータ或いは単にフ
レームと略記する）を上記例では１０トラックに正確に
書き込むことが可能となる。

【００２０】この様に従来の高能率符号化装置はを搭載
するデジタルＶＴＲでは、ＤＣＴブロック単位で符号化
が行われた映像データを、ＤＣＴブロック単位にバッフ
ァ６より順番に読み出し映像データを磁気テープ上に記
録していた。一方、ディジタルＶＴＲに代表される蓄積
メディアにおいては、通常の記録再生機能以外に高速再
生などの特殊再生機能が必要となる。家庭用の磁気記録
再生装置（以下、ＶＴＲと記す）では、数種類の変速再
生速度が要求され、特に２倍速再生は必要不可欠な商品
コンセプトとなっている。上記のような、記録フォーマ
ットを有するディジタルＶＴＲで高速再生を行った場
合、磁気テープ上からは間欠的に映像データが再生され
る。間欠的に得られた再生データを用いて再生画像を合
成する際、２倍速のような整数倍速の場合、磁気テープ
上の特定部分（特定の位置）しか再生されない様な状態
では合成画面上の特定の位置のＤＣＴブロックのデータ
が読み取れず、再生画像上に固定絵柄のノイズとなって
現れてしまうという不具合があった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】従来の高能率符号化装
置は以上の様に構成されていたため、高速再生時に固定
絵柄のノイズが再生画面に残るという不具合があった。
以下、この不具合の発生する原因を簡単に説明する。

【００２２】まず、高速再生時の再生状況について説明
を行う。図２４に２倍速再生時のトラックパターンと回
転ヘッドの走査軌跡の関係を示す。ヘッド構成としては
図２５に示す様に１８０゜対向配置した２チャンネルコ
ンビネーションヘッドを用いた。また、記録フォーマッ
トとしては上述の１フレームを１０本のトラックに記録
する場合について行った。高速再生時には回転ヘッドは
複数本のトラックを横切って走査するため再生信号は間
欠的にしか得られない。これは再生時に、走査ヘッドと
同一のアジマス記録された部分の信号しか得られないた
めであり、図中斜線で示した部分が再生される部分にな
る。従って、トラックの両端部分に記録された情報は全
く再生されず、その部分に記録されていた映像情報は全
く復画されないことになる。結果として固定絵柄のノイ
ズが画面上に残ることになる。これは再生画像に致命的
な影響を与える。こうした問題を解決するためには、例
えば可動ヘッドや特殊再生専用追加ヘッドを用いる方法
が考えられるが、いずれも大幅なコストアップを招くこ
とになり現実的ではない。

【００２３】本例で２倍速再生のシミュレーション結果
を図２６に示す。図２６はドラム回転速度を記録再生共
に同じにした場合の再生画像で、ヘッド走査軌跡が固定
化されてしまっているため映像情報が得られない部分が
画面上固定絵柄のノイズ（灰色のブロック）となって現
れているといった問題点がある。

【００２４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、良好な再生画像が得られる高能率
符号化装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る高
能率符号化装置はディジタル画像データを圧縮して符
号化する高能率符号化装置において、前記画像データを
複数の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序
で該ブロックを出力するシャフリング手段を具備し、該
シャフリング手段の後段に直交変換手段が接続されてお
り、ブロック化されたデータに対して直交変換を行う。
該直交変換手段の後段に量子化手段が接続され、該直交
変換手段により得られた変換係数に対して量子化を行
う。該量子化手段はレート制御係数を入力として持ち、
その入力値に応じて量子化ステップを可変とするように
動作する。該量子化手段の後段に可変長符号化手段が接
続され、該量子化手段により得られた量子化データに対
して可変長符号化を行う。該可変長符号化手段の後段に
はバッファ手段が接続され、該可変長符号化手段により
可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、この蓄えら
れたデータ量を計測してその計測値に応じて前記量子化
手段にレート制御係数を出力する。該バッファ手段の後
段に出力順序入れ換え手段が接続され、前記バッファ手
段出力に対して前記直交変換係数の低域部に属するもの
と高域部に属するものとに分割を行い予め定められた順
序で出力を行うようにしたものである。

【００２６】請求項２の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項１の発明の高能率符号化装置における量子化
手段に、予め定められた量子化テーブルが複数種具備さ
れており、後段の出力順序入れ換え手段と量子化テーブ
ル切換信号線で接続されている。上記出力順序入れ換え
手段は低域符号量と高域符号量とを計測し、両者の符号
量比に応じて前記量子化手段の量子化テーブル種を切り
換えるようにしたものである。

【００２７】請求項３の発明に係る高能率符号化装置
は、画像データを複数の画素毎にブロック化を行い、予
め定められた順序で該ブロックを出力するシャフリング
手段を具備し、後段の直交変換手段と接続されている。
該直交変換手段はブロック化されたデータに対して直交
変換を行う。該直交変換手段は後段の第一の量子化手段
と接続され、該第一の量子化手段は該第一の直交変換手
段により得られた変換係数に対して量子化を行う。ま
た、該第一の量子化手段は後段の第一のレート制御係数
を入力として持ち、その値に応じて量子化ステップが可
変となるように動作する。該第一の量子化手段の後段に
第一の可変長符号化手段が接続され、該第一の量子化手
段により得られた量子化データに対して可変長符号化を
行う。該第一の可変長符号化手段の後段には第一のバッ
ファ手段が接続され、該第一の可変長符号化手段により
可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、蓄えられた
データ量を計測してその計測値に応じて前記第一の量子
化手段に第一のレート制御係数を出力する。また、第一
の量子化手段出力に逆量子化手段が接続されており、前
記第一の量子化手段出力に対して逆量子化を行う。該逆
量子化手段の後段には差分演算手段が接続されており、
差分演算手段はまた前述直交変換手段出力にも接続さ
れ、前記直交変換係数出力と前記逆量子化手段出力値と
の差分を演算出力する。該差分演算手段の後段には第二
の量子化手段が接続され、該差分演算出力に対して量子
化を行う。また第二の量子化手段は第二のレート制御係
数を入力として持ち、その値に応じて量子化ステップが
可変となるように動作する。該第二の量子化手段の後段
には第二の可変長符号化手段が接続され、該第二の量子
化手段により得られた量子化データに対して可変長符号
化を行う。第二の可変長符号化手段の後段に第二のバッ
ファ手段が接続され、該第二の可変長符号化手段により
可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、蓄えられた
データ量を計測してその計測値に応じて前記第二の量子
化手段に第二のレート制御係数を出力するようにしたも
のである。

【００２８】請求項４の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項３の発明の高能率符号化装置において、特に
前記第一の量子化手段に入力される直交変換係数の順番
に対応する予め定められた量子化テーブルを複数種用意
し、第一のバッファ手段と第二のバッファ手段との双方
に蓄えられた符号量値に応じて前記第一の量子化手段の
量子化テーブル種を切り換える第一の量子化テーブル切
換手段と接続したものである。

【００２９】請求項５の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項３の発明の高能率符号化装置において、特に
量子化手段に入力される直交変換係数の順番に対応する
予め定められた量子化テーブルを複数種用意し、入力デ
ータの種別に応じて前記量子化手段の量子化テーブル種
を切り換える量子化テーブル切換手段と接続したもので
ある。

【００３０】請求項６の発明に係る高能率符号化装置
は、請求項３の発明の高能率符号化装置において、特に
第二の可変長符号化手段に符号化データを記載した符号
化テーブルを複数種具備させ、前記レート制御係数値に
応じて該符号化テーブルを切り換えるようにしたもので
ある。

【００３１】

【作用】請求項１の発明では各ＤＣＴブロックを低域側
データと高域側データに予め定められた比率で分割を行
い、かつ定められた順序で符号化データを出力するた
め、高速再生時に取得可能なトラック上の位置に低域側
データを配置することが可能となり、良好な高速再生が
可能となる。

【００３２】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて量子化手段の動作としてバッファ手段に蓄えられて
いるデータ量により適応的に量子化テーブルを切り換え
ることによってより高画質の高速再生画が実現できる。

【００３３】請求項３の発明では、予め定められた高速
再生速度における再生データ取得率に等しい符号化を行
う符号化部と、残りの残差符号化部とに分けた符号化を
行うことにより、通常再生画質を劣化させずに高速再生
画像の画質を向上させることが可能となる。

【００３４】請求項４の発明では、請求項３の発明にお
いて特に第一の量子化動作を第一、および第二のバッフ
ァメモリに蓄えられているデータ量に応じて適応的に量
子化テーブルを切り換えるように構成しているので、高
速再生画像の高画質化が可能となる。

【００３５】請求項５の発明では、請求項３の発明にお
いて入力データ種類に応じて量子化動作（量子化テーブ
ル）を切り換えるような動作構成としたため、一層の高
画質化が可能となる。

【００３６】請求項６の発明では、請求項３の発明にお
いて特に第二の可変長符号化手段の動作をレート制御係
数と連動して切り換えるような動作構成としたため、符
号化効率が上昇し、その分多くの画像情報を記録できる
ようになるため、高画質化が可能となる。

【００３７】

【実施例】実施例１．図１は本発明の実施例１における
高能率符号化装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、従来例と同一部分には同一符号を付し、説明は
省略する。９は出力順序入れ換え回路である。

【００３８】まず、ＤＣＴ変換とＶＬＣを用いて画像圧
縮処理された映像信号と再生画質との関係について説明
を行う。前述の通り入力映像を８（ライン）×８（画
素）のＤＣＴブロックにＤＣＴ変換を施し、ＤＣＴ係数
を量子化した後、可変長符号化器を通してハフマン符号
化を行う。通常、画面全体ではＤＣＴブロックの符号長
は広く分布している。一方、近接したＤＣＴブロック符
号長は類似した大きさになっている。これは、空のよう
な一様な画像においては、符号量の割当が小さいが、絵
柄の細かい画像に対しては、符号量の割当が大きくなっ
てしまうことを意味する。

【００３９】図２にサンプル画像全体を１／５にデータ
圧縮処理した場合の１ＤＣＴブロック内の輝度信号の符
号量について、その分布状況を示した。圧縮処理後の符
号量は２ｂｙｔｅから３６ｂｙｔｅまで広く分布してい
ることがわかる。また、１フレーム内の記録符号量は一
定値内に納めねばならず、符号量制御を行う必要が生じ
るが、再生画質の点からはこれら画像圧縮処理は画面全
体でほぼ均一に符号量制御が行われることが望まれる。
このため、画像圧縮処理を画面全体で均一に行うため
に、シャフリング処理が必要となってくる。この操作は
同時に高速再生時のテープ上の取得データ位置と画面上
の出画位置について関係してくるため、高速再生画質を
左右する重要な要素となるが、本例での説明ではすべて
ランダムシャフリングを用い、シャフリングそのものに
よる影響を除去した。

【００４０】次に、２倍速再生を例に再度データ取得状
況を考えてみる。図２４に示すように２倍速再生時は、
トラック中央部については常に取得できている。なお、
取得エリアは図中斜線で示した。データ量としては通常
再生時に得られる全データ量の１／２に相当している。
このような場合、部分的に取得されたデータを用いて、
どこまで最良の出画を行うことができるかが重要となっ
てくる。

【００４１】また、図３に符号後の全データ量に対する
取得率とＳ／Ｎ比の関係を示した。これはＤＣＴシーケ
ンスデータの伝送シーケンス数を１個（ＤＣのみ伝送）
から６４個（全ＤＣＴデータを伝送）まで変化させたと
きの符号量とＳ／Ｎ比との関係をプロットしたものであ
る。図において、横軸はＤＣＴシーケンスデータのデー
タ伝送率（これは、本実施例では、再生データのデータ
収得率にほぼ一致する）を表し、縦軸に復画時の映像Ｓ
／Ｎ比を表している。尚、ここでのデータ取得率とは高
能率符号化後の１フレームの画像データの総データ量に
対する実際に高速再生時に再生されるデータを用いて１
フレームの画像を構成するのに用いることが可能な再生
データ量の割合とする。本実施例では再生信号の出力は
磁気テープ上のトラック２０本周期で繰り返され、その
際、収得可能なデータ量は１フレームを構成するに必要
な全データ量に対して約５０％程度となっている（最初
の３走査で１フレームの３／１０を、残り２走査で次の
フレームを記録したトラック１０本中の２／１０を再生
している。３／１０の部分と２／１０の部分は１フレー
ム内のデータ位置が異なるため最終的に復画に寄与でき
るデータ量は両者の和の５０％となる。）

【００４２】同図で四角プロットで示したカーブは符号
量制御を記録容量に対し１００％で行った場合を示し、
また、ひし形プロットは予め符号化の際に符号量制御を
記憶容量の５０％になる様に符号量制御を行った場合を
示している。本例での２倍速再生はデータ取得率が５０
％であるので、原理的には縦線で示した部分までの画質
で再生が可能となる。（なお、この図を用いた本発明の
詳細な説明は後述する。）

【００４３】以下、図１を用いて動作を説明する。シャ
フリング回路２へ入力されたディジタル映像データは８
（ライン）×８（画素）のＤＣＴブロックにブロック化
が施された後、ＤＣＴブロックを単位としてシャフリン
グ処理が施される。ＤＣＴ変換器３では、従来例と同様
に上記ＤＣＴブロックに対して２次元のＤＣＴ変換を施
す。ＤＣＴ変換の施されたディジタルデータは量子化器
４でレート制御回路７より出力されるレート制御変数Ｋ
をもとに量子化が施される。量子化の施されたデータは
可変長符号化器５で可変長符号化が施され、バッファ６
へ出力される。レート制御回路７では、バッファ６に蓄
えられるデータ量を逐次計測し、レート制御係数Ｋを量
子化器４に出力する。

【００４４】出力順序入れ換え回路９はバッファ６より
出力される符号化データのうち、１画面を構成する全Ｄ
ＣＴブロック中、低域側から５０％迄の部分と残りの高
域側５０％の部分とに分離する操作を行う。

【００４５】図４は本発明の実施例１の出力順序入れ換
え回路の構成を示すブロック図である。図において、９
１は符号化データ入力で、９２は入力データがＤＣＴブ
ロックの先頭であることを示すブロックスタート信号、
９４は符号化データの高域側データを一時格納するメモ
リ、９５は同低域側を一時格納するメモリ、９３は入力
符号化データを高域側メモリ９４に格納するか、低域メ
モリ９５に格納するかを選択する入力選択スイッチ、９
７はデータ出力を高域側メモリ９４から出力するか低域
側メモリ９５から出力するかを選択する出力選択スイッ
チで符号は出力端子９８より出力される。９６は入力選
択スイッチ９３と出力選択スイッチ９７を制御する制御
部である。

【００４６】制御部９６はブロックスタート信号９２に
て入力データ９１がＤＣＴブロックの先頭データとなっ
ていることを検出すると、まずスイッチ９３を低域側メ
モリ９５側に切り換えて低域メモリにデータを格納し始
める。１ＤＣＴブロック内の受信データ９１が予め定め
られた値になったところで今度はスイッチ９３を高域側
メモリ９４に切り換える。こうして１つのＤＣＴブロッ
クデータのうち高域側データと低域側データとに振り分
けることが可能となる。尚、ブロックスタート信号は前
述の説明にもあった通りＤＣＴブロックの先頭データを
示す信号であるが、本例では全段のバッファ６からデー
タと同時に与えられる信号としている。

【００４７】以後、１画面を構成する全ＤＣＴブロック
について同様の操作を行えば１画面分のデータを高域側
データと低域側データに分割することが可能となる。

【００４８】次に、出力順序入れ換え回路９の出力動作
について説明を行う。まず、実際に磁気テープ上にデー
タを記録する回転ヘッドが１本のトラックの開始端にあ
るとする。この時記録データ出力９８はまず高域側メモ
リから読み出される。この後、回転ヘッドが走査を続け
てトラックの中央部に入ってきたとき、今度はスイッチ
９７が低域メモリ９５側に接続されて低域データが出力
される。従って、トラック中央部に低域データが記録さ
れることになる。次に、回転ヘッドが終端部に入ったと
き出力データは再び高域側に切り換えられ記録が行われ
る。これら一連の動作は制御部９６によって制御され
る。尚、出力スイッチを切り換えるために回転ヘッド走
査状態を検出する信号（一般的にはドラムＰＧ、および
ドラムＦＧ信号が回転ヘッドの走査状態を検出する信号
として用いられる。）が当然必要になってくるが本発明
の本質ではないため特に図示をしなかった。同様に各メ
モリ９４、９５を制御するに必要な信号として書き込み
・読みだし制御信号等他にも必要な信号は当然存在す
る。

【００４９】以上の動作を１画面を構成する全データに
対して行われると最終的に磁気テープ上の各トラックの
中央部に１画面を構成する全低域データが集中して記録
され、両端部に高域データが記録されることになる。図
６は本発明の実施例１における高能率符号化装置を用い
たディジタルＶＴＲの記録フォーマット図であり、１フ
レーム内の磁気テープ上での上記ＤＣＴ係数の低域成分
と、高域成分のデータ配置を示す。

【００５０】上記記録フォーマット（図６に示す記録フ
ォーマット）を有するディジタルＶＴＲで２倍速再生を
行った場合の動作を説明する。従来例と同様に、トラッ
クパターンと回転ヘッドの走査軌跡の関係は図２４に示
すようになる。この場合、２０本のトラックすなわち２
フレーム分に相当するトラックから１フレームを構成し
うるのに必要なトラック１０本分に相当する中央部分の
全データを得ることができる。ＤＣＴに代表される直交
変換をベースとする高能率符号化方式の場合、低域成分
のみが再生される様な場合でも高域成分を０とすること
によりもとの画像をある程度復元することが可能とな
る。（ただし、高域成分が再生されないため、解像度、
或いはＳ／Ｎの劣化を招く。）よって、上記トラック中
央部分に配置されたＤＣＴ係数の低域成分を用いること
により、１フレーム内の全てのＤＣＴブロックのデータ
をほぼ復元することが可能となる。したがって、２倍速
再生した場合に回転ヘッド５走査毎に１画面内の全ての
ＤＣＴブロックのデータが書き換えられ、従来例に見ら
れた固定絵柄のノイズパターンを除去することが可能と
なる。（ただし、合成画像のＳ／Ｎは図３に示すよう
に、およそ２９ｄＢになる。）

【００５１】実際に本実施例の構成で２倍速再生を行っ
た場合の出画状況を計算機にてシミュレーションした結
果を図５に示す。従来例で問題となった固定絵柄のノイ
ズパターンは完全に除去されている。

【００５２】実施例２．実施例１では、ＤＣＴ変換をベ
ースとした高能率符号化後のデータを記録時に低域成分
と高域成分に分割して記録する方式について述べたが、
この場合、合成画像のＳ／Ｎがおよそ２９ｄＢとなり、
固定絵柄のノイズパターンは残らないもののＳ／Ｎの劣
化が視覚的に気になる。特に、２倍速再生などの比較的
低速側の高速再生においては特に、上記Ｓ／Ｎの劣化が
気になる。本実施例は、高速再生時の再生画質の向上を
目的とする。以下、本発明の基本的な概念について簡単
に説明する。

【００５３】図３にデータ伝送率と再生画Ｓ／Ｎ比との
関係を示した。この図に示すように、符号量制御を記憶
容量に対し１００％符号化してそのうち低域成分より５
０％までのを用いて画像を復元する場合と比較して、、
最初から符号量制御を記憶容量の５０％になるように符
号化を行ったデータを用いて画像を復元する方式の方が
同じデータ伝送率の場合、良好な再生画質が得られる。

【００５４】したがって、データの再生データの収得率
が下がる高速再生画像の再生画質を向上させるために
は、実施例１で示したように始めから符号量制御を記憶
容量に対し１００％で行うよりも、予め符号量制御を記
憶容量に対して少なめに行っておき、このデータを高速
再生時のデータ収得可能エリアに配置すれば再生画質を
大幅に改善できる。本実施例では、特に再生画質の劣化
が視覚的に非常に目立つ２倍速再生時の画質改善ついて
述べる。２倍速再生時の画質を高めたい場合には予め符
号量５０％で高能率符号化を行っておき、符号化データ
をテープ上の取得可能エリアに配置すれば再生画質を大
幅に改善できるということになる。特に本例ではフレー
ム更新周期１フレーム、原画フレーム分布２フレームと
なり、視感上も良好なものとなる。

【００５５】図７は本発明の実施例２における高能率符
号化装置の構成を示すブロック図である。図において、
従来例と同一部分には同一符号を付し、説明は省略す
る。４００は逆量子化器、４１０はＤＣＴ変換器３の出
力より逆量子化器４００の出力を減算する減算器、４０
は第２の量子化器、５０は第２の可変長符号化器、６０
は第２のバッファ、１９０は第２の出力順序入れ換え回
路である。

【００５６】まず始めに、図７に示す高能率符号化装置
の動作の概略説明を行う。図中、上部の第１のレート制
御ブロックが高速再生時に画像を復元する際に用いる圧
縮画像データを作成する処理部となり、データ取得率内
に収まるように符号量制御がかけられる。一方下部の第
２のレート処理ブロックは残差データ符号化部となって
おり、残りの記録可能容量にデータ量が収まる様に符号
量制御がかけられる。そして、上述のように第１のレー
ト制御ブロックより出力される高速再生時の復号の際に
用いられるデータは磁気テープ上の上記データ取得可能
エリアに、残差データをそれ以外の空きエリアに記録す
る。このようにそれぞれのデータを配置すれば良好な高
速再生が可能となる。

【００５７】以下、図７を用いて動作を説明する。シャ
フリング回路２へ入力されたディジタル映像データは８
（ライン）×８（画素）のＤＣＴブロックにブロック化
が施された後、ＤＣＴブロックを単位としてシャフリン
グ処理が施される。ＤＣＴ変換器３では、実施例１と同
様に上記ＤＣＴブロックに対して２次元のＤＣＴ変換を
施す。ＤＣＴ変換の施されたディジタルデータは量子化
器４でレート制御回路７より出力されるレート制御変数
Ｋをもとに量子化が施される。量子化の施されたデータ
は可変長符号化器５で可変長符号化が施され、バッファ
６へ出力される。レート制御回路７では、バッファ６に
蓄えられるデータ量を逐次計測し、レート制御係数Ｋを
量子化器４に出力する。なお、図７中の、量子化器４、
可変長符号化器５、バッファ６、レート制御回路７で構
成された第１のレート制御ブロックは符号量制御を記憶
容量に対して少なめに行っている他は機能的には実施例
１と全く同一である。なお、実施例１では１フレームの
符号量制御を記憶容量と等しくなるように行っていたの
に対して、本実施例２では、２倍速の再生画質の改善を
行うため、１フレームの符号量制御を記録容量の５０％
に制御するものとして以下説明を続ける。

【００５８】第１のレート制御ブロックからの出力はこ
うして得られた符号化データは高速再生時に使用される
データとなり、出力端子８から出力される。出力端子８
から出力されたデータは高速再生時に取得可能なトラッ
ク位置に記録される。例えば２倍速ではトラックの中央
部が再生可能であるのでその部分に記録する。

【００５９】一方、逆量子化器４００は量子化器４の出
力を逆量子化する。すなわち、量子化データを入力し
て、量子化に使用した量子化ステップテーブル値並びに
レート制御値を乗じてもとのＤＣＴ係数値に戻すもので
ある。しかし、第１の量子化器４により一度、量子化さ
れているため完全にもとのＤＣＴ係数値には戻らない。
これは、量子化器４中の丸め回路４６により除算結果が
丸められるため生じる。

【００６０】減算器４１０は、ＤＣＴ変換器３の出力よ
り逆量子化器４００の出力を減算し上記誤差成分（以
下、残差成分、或いは単に残差と表記する）を算出す
る。減算器４１０より出力される上記残差信号に対して
第２のレート制御ブロックでは、第２の量子化器４０、
第２の可変長符号化器５０、第２のバッファ６０、第２
のレート制御回路７０にて圧縮符号化を施す。この一連
の処理自体は上記説明した第１のレート制御ブロックと
全く同一であるので説明を省略するが、この残差成分の
符号量制御は記録可能容量から高速再生用の符号容量を
差し引いた残りの量となるように制御が行われる。本実
施例２では、２倍速再生時の再生画質の向上を考えてい
るので、２倍速再生時のデータ取得率が５０％であるの
で第２のレート制御ブロックでのレート制御は記録容量
の５０％になるように制御されることになる。

【００６１】第２の出力順序入れ換え回路１９０は、第
１のレート制御ブロックより出力される高速再生時画像
を復元する際に用いる圧縮画像データと、第２のレート
制御ブロックより出力される残差信号を、回転ヘッドが
トラックの開始端にあるときは残差信号を読みだし、こ
の後、回転ヘッドが走査を続けてトラックの中央部に入
ってきたとき、上記圧縮画像データを読み出す。従っ
て、トラック中央部に圧縮画像データが記録されること
になる。次に回転ヘッドが終端部に入ったとき出力デー
タは残差信号に切り換えられ記録が行われる。

【００６２】以上の動作を１フレーム期間行うと、最終
的に磁気テープ上のトラックの中央部分（２倍速再生時
の再生データ収得エリア）に１フレームを構成する圧縮
画像データが記録され、残差信号の符号化データはトラ
ック上の両端部（２倍速再生時のデータ非収得エリア）
に記録される。

【００６３】上述の如く符号化を行い、圧縮画像データ
と残差信号を高速再生時のデータ収得エリアと非収得エ
リアに分割して記録を行うことによって高速再生時、従
来例に見られた固定絵柄のノイズパターンを完全に除去
できる。特に本実施例２に示すようにトラックの中央部
分に圧縮画像データを配置すると、２倍速再生時、実施
例１と同様に回転ヘッド５走査期間内に１フレーム分の
画像を構成する際に必要となるトラックの中央部に記録
された全ての圧縮画像データが再生できるので、固定絵
柄のノイズパターンを除去することができる。

【００６４】一方、通常再生では全情報が取得できるの
で高速再生用データとさらに残差分データをあわせて復
号することによってさらに高画質な再生画像を得ること
が可能となる。なお、復号処理に関しては符号化処理の
全く逆の処理を行うことになるため詳しい説明を省略す
る。

【００６５】実施例１の方式で処理をしたときには、図
５で見られたように２倍速再生画像は映像輪郭部にボケ
やブロック状の歪が認められる。この場合のＳ／Ｎ比は
約２９ｄＢとなっている。図８は本発明の実施例２の動
作を説明するシミュレーションによる画像を示す図であ
り、符号量５０％で符号化を行い、同様に２倍速再生を
行った場合を示す。上記図５における輪郭部のボケやブ
ロック状の歪が大幅に改善されていることがわかる。こ
の時Ｓ／Ｎ比は約３５ｄＢであり、約６ｄＢの改善効果
を得ることができた。本実施例２は、実施例１と比較し
て回路規模が増加するものの高速再生時の大幅な画質改
善がはかれる。これらは先の図３に示した符号量とＳ／
Ｎ比のグラフの示す内容と一致している。

【００６６】実施例３．図１２は本発明の実施例３にお
ける量子化器の構成を示すブロック図である。図におい
て、従来例や他の図面中の同一部分は同一符号を付し、
説明を省略する。４２０は２つの量子化テーブル４２
２、および４２３の出力を切り換えるスイッチ、４２１
はスイッチ４２０を制御する制御信号の入力端子、４２
２、および４２３は量子化テーブルである。

【００６７】まず始めに、本実施例３の概念を説明す
る。図９および図１０は実施例３の第１の量子化および
第２の量子化を説明するための図である。両テーブルを
用いて実施例１の符号化を行った場合の符号量と再生画
質との関係をそれぞれ図３（図９における量子化テーブ
ルを使用）および図１１（図１０における量子化テーブ
ルを使用）に示す。同図より明らかなように、量子化テ
ーブル値を変えることによってグラフの曲線の傾向が変
わってくる。（なお、この際通常再生時の若干Ｓ／Ｎも
変わる。）特に、量子化テーブルを変えることにより、
再生データの収得率が５０％の点を比較するとＳ／Ｎが
およそ２ｄＢ程度異なる。（なお、この曲線は入力画像
によっても異なることは言うまでもない。）これは、上
述の２倍速再生時（５０％取得率のとき）の画質違いに
相当する。このことは、極端なことを言えば、通常再生
時の画質は同じでも２倍速再生時の画質が異なるという
ことになる。

【００６８】上記グラフの曲線の傾向は、入力映像の内
容によっても多少状況は変わってくるが、高域データと
低域データ量の比率を制御して通常再生画質をほぼ同等
に保ちながら、２倍速再生時の再生画像の画質をより改
善できることを示している。

【００６９】従って、データ収得率の小さくなる高速再
生時の再生画質の向上においてはデータ収得率の小さい
部分でＳ／Ｎをかせげるような量子化テーブルを選定す
る必要がある。よって、高速再生時の再生画質を上げる
ためには複数個の量子化テーブルを符号器側で用意して
おき、画像データの特性により複数個設けられた量子化
テーブルを切り換えればよい。なぜなら既に説明した通
り符号量制御は量子化テーブル値に一定の係数値（レー
ト制御値）を掛けた値を量子化ステップとしているわけ
で、低域と高域のステップ比率は１種類の量子化テーブ
ルを用いた場合は変わらないからである。量子化ステッ
プの低域と高域の比率を可変にして符号化を行えば、総
符号量並びに通常再生画質が同等でも高速再生画質を上
げることが可能となる。

【００７０】従って、本実施例では、例えば量子化手段
に予め複数の種類の量子化テーブルを準備しておき、レ
ート制御回路７で高域符号化データ量並びに低域符号化
データ量を検出して、両信号の符号量に応じて、適宜量
子化テーブルを切り換えるように量子化器４に量子化テ
ーブル切換信号を出力してやればよい。

【００７１】量子化器４での量子化テーブル切換操作の
実施例を図１２に示す。図中、従来例や他の図面中の同
一部分は同一符号を付し、説明を省略する。以下、前述
量子化器４との構成・動作の違いについてのみ説明を行
う。量子化テーブルについては量子化テーブルＴ１
（ｕ，ｖ）と同Ｔ２（ｕ，ｖ）の２種類を持ち、どちら
を用いて量子化するかを切換スイッチ４２０にて選択す
る。この切換スイッチ４２０は先の量子化テーブル切換
信号４２１にて動作するようになっているが、本例では
前述のようにレート制御回路７より得られる低域データ
の伝送シーケンス量と高域でデータの伝送シーケンス量
によって発生する構成になっている。

【００７２】また、量子化テーブルが１種類でも例えば
高域用レート制御変数Ｋ１と低域用レート制御変数Ｋ２
を個々に量子化器４に与えても同等の効果を生じるが、
この操作は基本的には複数の量子化テーブルを切り換え
て使用するのと等価であることは言うまでもない。

【００７３】実施例４．実施例３では実施例１の改良を
例に説明を行ったが、全く同様の改良を実施例２でも可
能であることは言うまでもない。すなわち、量子化器４
で量子化テーブルを用いている所では総符号量が同一
で、通常再生画質が同等であっても、符号量と再生Ｓ／
Ｎ比のカーブ形状が異なっている以上部分的に再生動作
を行うような特殊再生時にはその画質が異なってくるこ
とになる。従って、複数の量子化テーブルを予め用意し
ておき、符号化状況に応じて適応的に切換て行けばより
高画質の特殊再生が可能となる。

【００７４】この場合の量子化テーブルの切換信号は第
一のバッファ６或いは第二のバッファ６０にてそれぞれ
の符号量を計測して、その値によって適応的に切り換え
ればよいことになる。

【００７５】実施例５．実施例４の変形例として例えば
Ｙ，Ｕ，Ｖの各成分に対してさらに量子化テーブル種類
を切り換えて量子化するとさらに高画質再生が可能とな
る。

【００７６】図１３はレート制御値を変化させた場合の
Ｙ，Ｕ，Ｖ各成分に対する残差符号量とそのときの通常
再生画質を表したものである。この場合量子化ステップ
を切り換えたことによる符号量の増減、再生画質の良否
はＹ，Ｕ，Ｖの各成分毎に異なっていることがわかる。

【００７７】このことは決められた符号量に圧縮する際
に、Ｙ，Ｕ，Ｖトータル符号量が同一でも割当て量をう
まく選べばより高画質の高速再生画を出画することが可
能であることを示している。あくまで画質はＹ，Ｕ，Ｖ
各成分のバランスで決まるのでＹ成分だけＳ／Ｎ比が高
くても必ずしもよい映像とは言えないからである。

【００７８】この例では例えばＹにはレート制御値を６
０、Ｕ，Ｖにはそれぞれ６４、として量子化を行うこと
によって全体としての符号量を一定に保ったままより高
画質な高速再生が実現できる。

【００７９】実施形態としては、一例を上げればＹ，
Ｕ，Ｖの識別信号を量子化４および４０に入力してお
き、他は実施例４の量子化テーブル切換手段と同様にし
てテーブルを切換られる様に構成すればよく、容易に実
現が可能である。

【００８０】実施例６．実施例３、および４において可
変長符号化手段で用いられる符号化テーブルを可変にす
ることによって更に画質に改良を加えることが可能であ
る。

【００８１】図１４および図１５は本発明の実施例６の
動作を説明するための図であり、図１４はサンプル画像
を符号化した際の残差符号量を示したものである。ま
た、図１５は異なる符号化テーブルを用いて可変長符号
化した際の符号量を示したものである。両符号量に差が
生じると言うことは符号化テーブルを適宜変えることに
よって符号量を減らすことが可能であることを示す。す
なわち総符号量が一定ならば、符号量を圧縮できた分記
録情報をさらに詰め込めることになり、結果として特殊
再生画質を含めた再生画質を向上させることが可能であ
ることを示している。

【００８２】特に残差成分は、算出のもととなる第一の
量子化器４及び第二の量子化器４０の動作に大きく左右
されることになる。すなわち第一の量子化器４の量子化
ステップが大きければ当然残差成分は数値的に広い値を
とることになるためである。このことは第二の量子化器
４０の量子化ステップにも同じことが言える。

【００８３】従って、第一あるいは第二の量子化器の量
子化状況に応じてこの符号化テーブルを切り換えれば結
果的により高画質の再生画を得ることができる。

【００８４】実際の実施例としては先の量子化テーブル
を切り換える方法に準じた手法で容易に実現が可能であ
る。図１６は本発明の実施例６における高能率符号化装
置を用いたディジタルＶＴＲの可変長符号化器の構成を
示すブロック図である。図において、５ｅは符号化テー
ブル５ｂの出力、５ｆは符号化テーブル５ｇの出力、５
ｇは第２の符号化テーブル、５ｈは第１の符号化テーブ
ル５ｂの出力と、第２の符号化テーブルの出力を切り換
えるスイッチである。

【００８５】次に、動作について説明する。入力された
ディジタルデータ５１は符号器５ａは入力データ値を読
みとりその値を第１の符号化テーブル５ｂ、および第２
の符号化テーブル５ｇに出力する。符号化テーブル５
ｂ、および５ｇでは入力データに相当する可変長符号を
信号線５ｅ、および５ｆに出力する。スイッチ５ｈに
は、レート制御回路７より出力される量子化テーブル切
換信号４２１が入力され、この信号により符号化テーブ
ル５ｂの出力と符号化テーブル５ｇの出力を切り換え
る。

【００８６】このように、可変長符号化器５、および５
０を動作させれば、効率的に画像圧縮が行えるととも
に、高速再生画像の再生画質を向上させることができ
る。

【００８７】なお、この符号化テーブルの切換スイッチ
の制御は量子化手器４、および４０の動作によって適宜
切り換えるので、例えばレート制御変数信号に応じて動
作させてもよく、共に同様の効果を得られることは言う
までもない。

【００８８】実施例７．なお、上記実施例ではバッファ
６、および６０と出力順序入れ換え回路９、および１９
０を設けたが、これに限るものではなく、出力順序入れ
換え回路９あるいは１９０中に配置されているメモリを
バッファ６、および６０と兼用して回路規模を削減して
も同様の効果を奏する。

【００８９】実施例８．なお、上記実施例では、高能率
符号化方式の１実施例としてＤＣＴ変換を用いた場合に
ついて説明をしたがこれに限るものではなく、アダマー
ル変換、ＫＬ変換等の直交変換をベースとした高能率符
号化方式、或いはＡＤＲＣ変換、ＤＰＣＭをベースとし
た高能率符号化方式、あるいはサブバンド、ウェーブレ
ッド変換などをベースとした高能率符号化方式において
も、画像情報の重要成分と残差情報を磁気テープ上のト
ラックに分割記録することにより同様の効果を奏する。

【００９０】実施例９．なお、本実施例では上記記録信
号のレート制御を１フレーム期間を単位として行った場
合を説明したが、本実施例では上記バッファ制御を１フ
レーム単位で行った。本実施例では、上記バッファ制御
の単位を１トラック単位に行う場合を説明する。上述の
ように２倍速再生時はトラック２０本分の情報により合
成する。その際、第１フレームからはトラック番号１、
２、５、６、９、１０のトラックの中央部分の情報が、
また、第２フレームからはトラック番号３、４、７、８
の中央部分の情報が再生される。これらの情報を用いて
再生画像を合成する際、１画面単位でレート制御を施す
場合、画像の特性により符号量が変わるので上記再生信
号を用いて再生画像を合成する際、再生されてこないＤ
ＣＴブロックが発生する。このブロックは符号量制御
時、記録トラック上の高域成分（あるいは、残差成分）
と低域成分（あるいは圧縮画像成分）の切り換わり付近
に配置されるＤＣＴブロックで２倍速再生時に、上記部
分の情報が安定して書き換えられない場合が発生する。
従って、１トラック単位にレート制御を行えば上記に示
すような問題点が解決され良好な２倍速再生画像が得ら
れる。

【００９１】実施例１０．上記、実施例９では２倍速再
生を考慮して１トラック単位にレート制御する場合につ
いて述べたが、他の高速再生を考慮すると、レート制御
を１トラック単位より少ない所定のＤＣＴブロック単位
で行うとよい。これは、２倍速再生の場合は図２２に示
すようにトラックの中央部分の情報、すなわち画像の低
域成分（あるいは圧縮画像成分）が全て再生されたが、
他の倍速数の場合は当然画像データのとれる位置が換わ
ってくる。すなわち、トラックの中央部分に配置された
上記画像の低域成分が２倍速再生の場合と違いＩトラッ
ク分再生されないために再生画像を合成する際、画面上
の更新される部分の面積がまちまちとなり、ぎこちない
合成画像になる。よって、画像情報を符号化する際他の
倍速再生を考慮するとレート制御の最小単位を予め定め
られたＤＣＴブロック単位で行えば上記に示すような問
題点が解決され良好な２倍速再生画像が得られる。

【００９２】実施例１１．なお、上記実施例では１フレ
ームを１０本のトラックへ２チャンネルの対向ヘッド
（図２５参照）を用いて記録した場合について説明した
がこれに限るものではなく、他の記録フォーマット（例
えば、２チャンネルコンビヘッド、あるいは３チャンネ
ルヘッド、あるいは１フレーム本のトラックに記録する
など）においても、画像情報の重要成分と残差情報を磁
気テープ上のトラックに分割記録することにより同様の
効果を奏する。

【００９３】実施例１２．なお、上記実施例では２倍速
再生の場合について述べたがこれに限るものではなく、
他の倍速数でも若干２倍速再生時の場合と比べて再生効
率が落ちるが良好な高速再生が実現できることは言うま
でもない。

【００９４】実施例１３．なお、本実施例では画像情報
の基本データ（低域信号、あるいは圧縮画像データ）を
磁気テープ上のトラックの中央部分に記録したがこれに
限るものではなく、トラックの両端部、或いはトラック
の所定位置に数カ所に分けて記録しても同様の効果を奏
することは言うまでもない。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、入力画像
データを画像の基本成分（低域成分、或いは圧縮画像成
分）と高域成分（或いは残差成分）を磁気テープ上に分
割して記録し、高速再生時、トラック上分割して記録さ
れた上記画像データの基本成分を用いて高速再生画像を
構成するので、従来の高能率符号化装置で発生した固定
絵柄のノイズパターンが発生すること無く、良好な高速
再生が実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における高能率符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例１の動作を説明するための図で
ある。

【図３】本発明の実施例１の動作を説明するための図で
ある。

【図４】本発明の実施例１の出力順序入れ換え回路の構
成を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例１の動作を説明するシミュレー
ションによる画像を示す図である。

【図６】本発明の実施例１における高能率符号化装置を
用いたディジタルＶＴＲの記録フォーマット図である。

【図７】本発明の実施例２における高能率符号化装置の
構成を示すブロック図である。

【図８】本発明の実施例２の動作を説明するシミュレー
ションによる画像を示す図である。

【図９】本発明の実施例３の第１の量子化テーブルを説
明するための図である。

【図１０】本発明の実施例３の第２の量子化テーブルを
説明するための図である。

【図１１】本発明の実施例３の動作を説明するための図
である。

【図１２】本発明の実施例３における量子化器の構成を
示すブロック図である。

【図１３】本発明の実施例５の動作を説明するための図
である。

【図１４】本発明の実施例６の動作を説明するための図
である。

【図１５】本発明の実施例６の動作を説明するための図
である。

【図１６】本発明の実施例６における高能率符号化装置
を用いたディジタルＶＴＲの可変長符号化器の構成を示
すブロック図である。

【図１７】従来の高能率符号化装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１８】ＤＣＴ変換後の変換係数の出力順序を説明す
るための図である。

【図１９】ＤＣＴ係数のシーケンス番号を説明するため
の図である。

【図２０】従来の量子化器の構成を示すブロック図であ
る。

【図２１】従来の量子化器に用いられている量子化テー
ブルを説明するための図である。

【図２２】従来の可変長符号化器の一般的な構成を示す
ブロック図である。

【図２３】可変長符号化方式の概念を説明するための図
である。

【図２４】デジタルＶＴＲの高速再生動作を説明するた
めの図である。

【図２５】従来のデジタルＶＴＲの回転ヘッドのヘッド
配置図である。

【図２６】従来のデジタルＶＴＲで高速再生を行った場
合のシミュレーションによる画像を示す図である。

【符号の説明】

２シャフリング回路３直交変換器４量子化器５可変長符号化器６バッファ７レート制御回路９出力順序入れ換え回路４００逆量子化器４１０差分演算器４０第二の量子化器５０第二の可変長符号化器６０第二のバッファ

【手続補正書】

【提出日】平成６年７月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９１】実施例１０．上記、実施例９では２倍速再
生を考慮して１トラック単位にレート制御する場合につ
いて述べたが、他の高速再生を考慮すると、レート制御
を１トラック単位より少ない所定のＤＣＴブロック単位
で行うとよい。これは、２倍速再生の場合は図２２に示
すようにトラックの中央部分の情報、すなわち画像の低
域成分（あるいは圧縮画像成分）が全て再生されたが、
他の倍速数の場合は当然画像データのとれる位置が換わ
ってくる。すなわち、トラックの中央部分に配置された
上記画像の低域成分が２倍速再生の場合と違い１トラッ
ク分再生されないために再生画像を合成する際、画面上
の更新される部分の面積がまちまちとなり、ぎこちない
合成画像になる。よって、画像情報を符号化する際他の
倍速再生を考慮するとレート制御の最小単位を予め定め
られたＤＣＴブロック単位で行えば上記に示すような問
題点が解決され良好な２倍速再生画像が得られる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西健京都府長岡京市馬場図所１番地三菱電機株式会社電子商品開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル画像データを圧縮して符号化
する高能率符号化装置において、前記画像データを複数
の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序で該
ブロックを出力するシャフリング手段と、ブロック化さ
れたデータに対して直交変換を行う直交変換手段と、該
直交変換手段により得られた変換係数に対してバッファ
手段より出力されるレート制御係数により量子化ステッ
プを切り換えて量子化を行う量子化手段と、該量子化手
段により得られた量子化データに対して可変長符号化を
行う可変長符号化手段と、該可変長符号化手段により可
変長符号化されたデータを一時的に蓄え、蓄えられたデ
ータ量を計測してその計測値に応じて前記量子化手段に
レート制御係数を出力するバッファ手段と、前記バッフ
ァ手段出力に対して前記直交変換係数の低域部に属する
ものと高域部に属するものとに分割を行い予め定められ
た順序で出力を行う出力順序入れ換え手段とを備えたこ
とを特徴とする高能率符号化装置。
【請求項２】前記量子化手段は予め定められた量子化
テーブルを複数種具備し、前記出力順序入れ換え手段で
計測された低域符号量と高域符号量との符号量比に応じ
て前記量子化手段の量子化テーブル種を切り換える量子
化テーブル切換手段を備えたことを特徴とする請求項１
記載の高能率符号化装置。
【請求項３】ディジタル画像データを圧縮して符号化
する高能率符号化装置において、前記画像データを複数
の画素毎にブロック化を行い、予め定められた順序で該
ブロックを出力するシャフリング手段と、ブロック化さ
れたデータに対して直交変換を行う直交変換手段と、該
直交変換手段により得られた変換係数に対して第一のバ
ッファ手段より出力される第一のレート制御係数により
量子化ステップを切り換えて量子化を行う第一の量子化
手段と、該第一の量子化手段により得られた量子化デー
タに対して可変長符号化を行う第一の可変長符号化手段
と、該第一の可変長符号化手段により可変長符号化され
たデータを一時的に蓄え、蓄えられたデータ量を計測し
てその計測値に応じて前記第一の量子化手段に第一のレ
ート制御係数を出力する第一のバッファ手段と、前記第
一の量子化手段出力に対して逆量子化を行う逆量子化手
段と、前記直交変換係数出力と前記逆量子化手段出力値
との差分を演算出力する差分演算手段と、該差分演算出
力に対して第二のバッファ手段より出力される第二のレ
ート制御係数により量子化ステップを切り換えて量子化
を行う第二の量子化手段と、該第二の量子化手段により
得られた量子化データに対して可変長符号化を行う第二
の可変長符号化手段と、該第二の可変長符号化手段によ
り可変長符号化されたデータを一時的に蓄え、この蓄え
られたデータ量を計測してその計測値に応じて前記第二
の量子化手段に第二のレート制御係数を出力する第二の
バッファ手段とを備えたことを特徴とする高能率符号化
装置。
【請求項４】前記第一の量子化手段は予め定められた
量子化テーブルを複数種具備し、前記第一のバッファ手
段と第二のバッファ手段双方に蓄えられた符号量値に応
じて前記第一の量子化手段の量子化テーブル種を切り換
える第一の量子化テーブル切換手段を備えたことを特徴
とする請求項３記載の高能率符号化装置。
【請求項５】前記第一或いは第二の量子化手段は入力
される直交変換係数の画像成分に対して量子化手段の量
子化テーブル種を切り換える量子化テーブル切換手段を
備えたことを特徴とする請求項３記載の高能率符号化装
置。
【請求項６】前記第二の可変長符号化手段は符号化デ
ータを記載した符号化テーブルを複数種具備し、前記レ
ート制御係数値に応じて該符号化テーブルを切り換える
ことを特徴とする請求項３記載の高能率符号化装置。