JPH0646369A

JPH0646369A - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JPH0646369A
Application number: JP4199462A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Hosokawa; 恭一細川; Hitoaki Owashi; 仁朗尾鷲; Kazuhiko Yoshizawa; 和彦吉澤; Miyoko Yoshikoshi; 美代子吉越; Kazutaka Naka; 一隆中; Yoshizumi Eto; 良純江藤; Kazuhiro Kondo; 和弘近藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】現行ＴＶより情報量の多い高精細映像信号を高
能率符号化で圧縮して、現行ＴＶ用の既存のディジタル
ＶＴＲに整合良く記録可能にする。【構成】既存のディジタルＶＴＲの入力部に画像圧縮回
路、出力部に画像復号回路を備え、高能率符号化したデ
ータを記録再生する。この時、ディジタルＶＴＲの最小
同期単位であるシンクブロックに、ｍ個の最小復号化の
単位ブロックを挿入して記録する。【効果】高能率符号化により、高精細ＴＶ信号の情報量
を現行ＴＶ信号と同等にして、既存のディジタルＶＴＲ
に記録可能になる。また、上記方式でシンクブロックに
符号化データを挿入することにより、可変速再生におい
ても読みだされたシンクブロックのＩＤ、符号化データ
の情報を全て有効に活用することができ、より広範囲の
復元画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高能率符号化により圧
縮されたディジタル画像信号を、既存のディジタルＶＴ
Ｒに記録再生する際の信号処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近ではディジタル信号処理技術が進歩
して、放送局用を中心とするＶＴＲの分野ではディジタ
ル記録方式が実現しており、現行ＴＶ方式の記録フォー
マットとして既にＤ１、Ｄ２、Ｄ３方式が規格化されて
いる。また、最近では次世代のＴＶ方式として、何種類
かの高精細ＴＶ方式の開発が、実用化に向けて急速に進
められている。一方、情報量が多いディジタル画像信号
を記録、再生するためのディジタルＶＴＲとして、高能
率符号化によりデータ量を圧縮して記録、再生する方式
が知られている（例：特開平４−７９６８２）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、現行ＴＶ方式
の他に高精細ＴＶ方式の放送が開始されると、また新た
な記録フォーマットのＶＴＲが必要となり、ユーザ側に
とって経済的にも不便である。◆本発明の目的は、現行
ＴＶより情報量の多い高精細映像信号を高能率符号化で
圧縮して、現行ＴＶ用の既存のディジタルＶＴＲに整合
良く記録可能にすることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を実現するため
に、本発明では高精細ＴＶ信号（以下、ＨＤＴＶ信号と
略す）を高能率符号化で圧縮して、現行ＴＶの情報量と
一致させる。また、符号圧縮化の最小復号化単位は、記
録時に再生の最小同期単位に応じて決まり、さらに、１
つの最小同期単位にはｍ（ｍは正の整数）個の最小復号
化単位を挿入して記録することを特徴とする映像信号処
理装置である。

【０００５】

【作用】本発明は、前記した手段によりＨＤＴＶ信号を
高能率符号化で圧縮して現行ＴＶの情報量と一致させ、
既存のディジタルＶＴＲに整合良く記録可能にし、可変
速再生時においても読みだされたデータを全て有効に利
用できるようにする。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて
説明する。本実施例は、現行ＴＶ用のディジタルＶＴＲ
としてＮＴＳＣ信号用Ｄ２フォーマットＶＴＲを考え、
ＨＤＴＶ信号を画像圧縮して記録再生する例を示したも
のである。表１に、ＮＴＳＣ信号とＨＤＴＶ信号の諸元
を示す。表１に示したように、ＮＴＳＣ信号に対してＨ
ＤＴＶ信号の情報量は約１０倍である。

【０００７】

【表１】

【０００８】図１は、本発明の一実施例を実現する信号
処理回路の構成例であり、図１において、１、２、３は
それぞれＨＤＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの
入力端子、１０、１１、１２は入力アナログ信号を所定
クロックでディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２
０は画像圧縮を行う画像圧縮回路、３０は並び替え器、
４０はＤ２フォーマットＶＴＲ、５０は並び替え器３０
で行った並び替えを元に戻す逆並び替え器、６０は画像
圧縮回路２０で圧縮されたデータを元に戻す画像復号回
路、７０、７１、７２はディジタル信号をアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器、８０、８１、８２はそれぞれ
ＨＤＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの出力端子
である。以下、本実施例の動作を説明する。

【０００９】入力端子１、２、３から入力されたＨＤＴ
Ｖ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rは、それぞれＡ／
Ｄ変換器１０、１１、１２で所定のサンプリングクロッ
クによりディジタル信号に変換される。ディジタル信号
に変換されたＨＤＴＶ信号は、画像圧縮回路２０に供給
され、現行ＴＶ信号とほぼ同等の情報量に画像圧縮され
る。なお、具体的な画像圧縮回路２０の構成及び動作に
ついては後で詳述する。

【００１０】画像圧縮回路２０で圧縮符号化されたＨＤ
ＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの３信号は並び
替え器３０に入力され、時分割多重して１信号の形にす
るとともに、所定の並び替え処理が行われる。上記並び
替え処理の内容については後で述べる。並び替え器３０
で所定の並び替え処理を施した信号は、Ｄ２フォーマッ
トＶＴＲ４０に入力され、Ｄ２フォーマットにしたがっ
てテープ上に記録される。

【００１１】ここで、Ｄ２フォーマットについて、図２
を用いて簡単に説明する。テープ上に記録する際は、再
生時における最小同期単位として一定のデータ量単位の
シンクブロックに区切って記録している。図２（１）は
テープ上の記録ヘッドの走査で記録されるトラックの構
成、図２（２）は映像部分のトラックを構成するシンク
ブロックの構成を示した図である。図２（２）におい
て、１は同期パターン（ＳＹＮＣ）、２は記録されたデ
ータの画面上での位置を示すためのアドレス情報などか
らなる識別情報（ＩＤ）、３のデータは画像データであ
る。以上のように構成されたシンクブロックのテープ上
の配置は図２（１）に示す通りであり、記録ヘッドによ
りトラック上にシンクブロックが記録される。なお、実
際のシンクブロックには誤り訂正符号なども含まれる
が、図２では省略している。

【００１２】記録の際には、圧縮符号化後のデータ列を
上記再生の最小同期単位であるシンクブロックに挿入し
て記録する。基本的に、ｍ（ｍは正の整数）個の最小復
号化単位を１個の最小同期単位に挿入して記録できるよ
うにする。また、圧縮符号化したデータを復号する際の
最小復号化単位のデータ列が、複数のシンクブロックに
分けて記録されないようにする。実際の挿入方法等の具
体例については後で詳述する。上記処理によって可変速
再生時においても、再生されたデータを有効に活用する
ことが可能となるが、これについても後で説明する。

【００１３】また、一般にディジタルＶＴＲでは、記録
する際に付加する誤り訂正符号を生成する過程で、シャ
フリングと呼ばれるデータ及び符号の順序を入れ替える
処理が行われる。このシャフリングは、データ誤りの影
響を分散させ、訂正能力を向上させたり訂正されなかっ
た誤りによる画質劣化を軽減したりするのに有効であ
る。本実施例におけるＤ２フォーマットＶＴＲでも同様
の処理を行っている。

【００１４】ここで、上記並び替え器３０の動作につい
て簡単に説明する。前記したようにディジタルＶＴＲで
は、記録時にシャフリング処理を行い、データ及び符号
の順序を入れ替えている。このため、上記シャフリング
処理が施されるため、圧縮符号化したデータをディジタ
ルＶＴＲに入力する際には注意する必要がある。すなわ
ち、テープ上に記録したい順番に圧縮符号化したデータ
をディジタルＶＴＲに入力しても、上記ディジタルＶＴ
Ｒ内のシャフリング処理によってさらにデータの並び替
えが行われてから実際に記録されるため、記録したい順
番にはならないからである。そこで、並び替え器３０で
上記ディジタルＶＴＲ内のシャフリング処理に応じた並
び替え処理、基本的に上記ディジタルＶＴＲ内のシャフ
リング処理の逆の並び替えを事前に行ってから、ディジ
タルＶＴＲに入力する。これにより、並び替え器３０で
処理された圧縮符号化データは、上記ディジタルＶＴＲ
内のシャフリング処理を経て、記録したい順番でテープ
上に記録することが可能になる。

【００１５】次に、再生信号処理について説明する。ま
ず、通常再生時には、図２（１）に示したテープ上のト
ラックを再生ヘッドが記録時に記録ヘッドが走査したの
と同じ軌跡を走査するため、シンクブロックはそのまま
読みだされ再生される。再生された信号は、Ｄ２フォー
マットＶＴＲ４０から逆並び替え器５０に入力され、記
録時に並び替え器３０で行った並び替えを元に戻し、圧
縮符号化された輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの形で出力
する。次に、各信号は画像復号回路６０で復号されて、
元のＨＤＴＶディジタル信号に復元される。この画像復
号回路６０の構成及び動作については後で詳述する。そ
の後、Ｄ／Ａ変換器７０、７１、７２で所定のクロック
によりディジタル信号からアナログ信号に変換された
後、輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rがそれぞれ出力端子８
０、８１、８２から出力される。

【００１６】次に、画像圧縮回路２０、画像復号回路６
０の具体例を図３、図６を用いて説明する。まず、圧縮
符号化方式として、離散コサイン変換（以下、ＤＣＴと
略す）などの直交変換符号化を用いた実施例を示す。直
交変換符号化は、入力映像信号をブロック化しブロック
単位で周波数分解して得られた各周波数成分に対し、重
み付け量子化した後、符号化を行うものである。符号化
方式として、一例として生起確率の大きい符号語には小
さな符号長を割り当て、生起確率の小さな符号語には大
きな符号長を割り当てる可変長符号化などで行う。

【００１７】まず、図３により記録系の画像圧縮回路２
０の構成と回路動作を説明する。図３において、２０
０、２０１、２０２はそれぞれＡ／Ｄ変換器１０、１
１、１２から供給されるディジタルＨＤＴＶ信号の輝度
信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの入力端子、２０５は輝度信号
Ｙ用直交変換符号化回路、２１０〜２５０は上記輝度信
号Ｙ用直交変換符号化回路２０５を構成する回路で、２
１０は輝度信号Ｙをブロックに分割するブロック化器、
２２０はＤＣＴ処理回路、２３０は適応量子化回路、２
４０は可変長符号化回路、２５０はバッファ、また２０
６、２０７はそれぞれ色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換符号化
回路、２６０、２６１、２６２は並び替え器３０に供給
される圧縮符号化された輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの
出力端子である。なお、色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換符号
化回路２０６、２０７の回路構成は、輝度信号Ｙ用直交
変換符号化回路２０５の回路構成と同じため、図３中で
は省略している。

【００１８】次に信号処理内容について説明するが、輝
度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rとも直交変換符号化処理は同
じため、輝度信号Ｙの信号処理について説明し、色信号
Ｐ_B、Ｐ_Rの信号処理説明は省略する。まず、入力端子２
００から入力された輝度信号Ｙは、輝度信号Ｙ用直交変
換符号化回路２０５のブロック化器２１０に供給され、
所定単位のブロックに分割される。画像の高能率符号化
では水平８画素、垂直８画素の合計６４画素のブロック
化が良く用いられる。ブロック化された信号はＤＣＴ処
理回路２２０に供給され、ＤＣＴ成分に変換される。変
換されたＤＣＴ成分は適応量子化回路２３０で量子化さ
れた後、可変長符号化回路２４０で符号化される。符号
化されたデータはバッファ２５０で一定レートに変換さ
れ、出力端子２６０を介して、並び替え器３０に供給さ
れる。

【００１９】ここで、前記したように可変長符号化は生
起確率の大きい符号語には小さな符号長を割り当て、生
起確率の小さな符号語には大きな符号長を割り当てる符
号化方法である。しかし、可変長符号化を用いると、画
質によって符号化後のデータレートが変化する。このた
め、図３の例ではバッファ２５０がオーバーフローやア
ンダーフローを起こさないように、バッファ２５０内の
データ量が増加してきた場合には、適応量子化回路２３
０において量子化時のまるめを大きくし、データ量が減
少してきた場合には逆にまるめを小さくすることにより
制御している。

【００２０】一方、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rはそれぞれ入力端子
２０１、２０２から入力され、色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変
換符号化回路２０６、２０７に供給される。色信号
Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換符号化回路２０６、２０７では、上
記した輝度信号Ｙと同様に直交変換符号化され、それぞ
れ出力端子２６１、２６２を介して並び替え器３０に供
給される。

【００２１】直交変換符号化は前記したように各ブロッ
ク単位で周波数分解して得られた各周波数成分に対して
符号化を行うものである。ここで、各ブロックの周波数
成分の符号化の順序については、例えば図４（１）に示
すようなスキャン方法で、直交変換後の低次の成分から
順に符号化していく。また、絵柄により符号化データの
少ない圧縮符号化ブロックが発生した場合には、例えば
ブロックの終わりを表す符号（ＥＯＢ）を図４（２）の
ように挿入する。

【００２２】図５は、本発明の記録再生方法における、
上記直交変換符号化後のデータ列を記録時に上記シンク
ブロックに挿入する方法を示した図である。直交変換符
号化の最小復号化単位は、前記したブロック化器２１０
によって分割されたブロックを符号化したデータ列であ
る。上記直交変換されたブロックの符号化データをシン
クブロックに挿入して記録するが、圧縮符号化のブロッ
クのデータ列が複数のシンクブロックにまたがらないよ
うに挿入する。それとともに１つのシンクブロック内の
圧縮符号化のブロック数を一定にする。例えば、図５
（２）のように１つのシンクブロックにはｍ個（ｍは正
の整数）の圧縮符号化のブロックを挿入する。ここで、
前記したように絵柄により符号化データの少ない圧縮符
号化ブロックが発生しても、図５（２）中ａのように空
きエリアが生じても、次のデータ列を詰めて挿入するこ
とはしない。また、圧縮符号化のブロックはシンクブロ
ックの構成ビット数に応じて決定されることになる。

【００２３】次に、図６を用いて再生系の画像復号回路
６０の回路構成の一例とその動作について説明する。画
像復号回路６０は、基本的に前記した画像圧縮回路２０
の記録時の各構成要素と逆の特性を持つ構成要素により
元のディジタル信号を再現できる。図６において、３０
０、３０１、３０２は逆並び替え器５０から供給される
圧縮符号化されたＨＤＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ
_B、Ｐ_Rの入力端子、３０５は輝度信号Ｙ用直交変換復号
化回路、３１０〜３３０は上記輝度信号Ｙ用直交変換復
号化回路３０５を構成する回路で、３１０は復号器、３
２０は逆ＤＣＴ処理回路、３３０は逆ブロック化回路、
また３０６、３０７はそれぞれ色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変
換復号化回路、３４０、３４１、３４２は再現されたＨ
ＤＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_RをＤ／Ａ変換
器７０、７１、７２に供給する出力端子である。なお、
色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換復号化回路３０６、３０７の
回路構成は、輝度信号Ｙ用直交変換復号化回路３０５の
回路構成と同じため、図６中では省略している。

【００２４】次に信号処理内容について説明するが、輝
度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rとも直交変換復号化処理は同
じため、輝度信号Ｙの信号処理について説明し、色信号
Ｐ_B、Ｐ_Rの信号処理説明は省略する。逆並び替え器５０
から供給される圧縮符号化された輝度信号Ｙは、入力端
子３００を介して輝度信号Ｙ用直交変換復号化回路３０
５に入力される。その後、まず復号器３１０に入力さ
れ、可変長符号化で圧縮された符号をもとに復号する。
復号された信号は、逆ＤＣＴ処理回路３２０により逆Ｄ
ＣＴ処理される。逆ブロック化回路３３０で記録時に行
ったブロック分割をもとに戻し、再現された輝度信号Ｙ
が出力端子３４０を介してＤ／Ａ変換器７０に供給され
る。一方、逆並び替え器５０から供給される色信号
Ｐ_B、Ｐ_Rは入力端子３０１、３０２を介してそれぞれ色
信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換復号化回路復号器３０６、３０
７に入力される。色信号Ｐ_B、Ｐ_R用直交変換復号化回路
復号器３０６、３０７で輝度信号Ｙと同様の信号処理に
より直交変換復号化を行い、再現された色信号Ｐ_B、Ｐ_R
はそれぞれ出力端子３４１、３４２を介してＤ／Ａ変換
器７１、７２に供給される。

【００２５】前記したように、通常再生時には記録ヘッ
ドの軌跡と再生ヘッドの軌跡は図７（１）に示すように
一致するため、全てのデータを読みだして上記処理を行
うことができる。可変速再生では、再生ヘッドが複数の
トラックを横切って走査するため、読みだせる部分（図
７（２）中斜線部分が読みだせる個所）と読みだせない
部分が発生する。読みだされたシンクブロックでは、Ｉ
Ｄよりデータの画面上の位置を示すアドレス情報などを
得ることができる。しかし、圧縮符号化のブロックが複
数のシンクブロックにまたがって記録されていると、可
変速再生時に読みだされたシンクブロック中の圧縮符号
化ブロックを復号することが不可能になる場合が生じ、
再生されたデータが無駄になる可能性がある。

【００２６】例えば、図８（１）に示した直交変換符号
化のブロックのうち、第２ブロックが２つのシンクブロ
ックＡ、Ｂにまたがって記録されている（図８（２））
場合を考える。通常再生であれば、シンクブロックＡ、
Ｂとも読みだされるため、何も問題なく復号することが
できる。しかし、可変速再生でシンクブロックＢしか読
みだせなかった場合は、直交変換符号化の第２ブロック
のＡＣ成分の一部（図８（２）中ＡＣ₂”）しか読みだ
せないため、元の形に復号することは不可能である。し
たがって、シンクブロックＢが読みだせたにもかかわら
ず、直交変換符号化の第２ブロックのデータは無駄にな
ってしまう。しかし、圧縮符号化のブロックが複数のシ
ンクブロックに分割されることなく図５（２）のように
記録すれば、上記のようなことは発生せず、読みだされ
たシンクブロックのデータは全て確実に復元可能とな
る。そのため、可変速再生時においても、再生されたシ
ンクブロックの情報を全て確実に復元可能となる。ま
た、上記したように１つのシンクブロック内の圧縮符号
化のブロック数は一定のため、読みだしたシンクブロッ
クのＩＤと画像信号は１対１に対応している。そのた
め、ＩＤ情報に含まれる画像位置にも１対１に対応する
ため可変速再生においても正しい位置に復号可能であ
る。そのため、可変速再生時においても、再生されたシ
ンクブロックのＩＤ、符号化データの情報を全て有効に
活用することができ、より広範囲の復元画像を得ること
ができる。

【００２７】以上述べてきた実施例では、画像圧縮方式
として直交変換方式を用いた例で説明したが、本発明は
直交変換方式に限るものではない。他の画像圧縮方式、
例えば、差分符号化処理においても本発明は有効であ
る。次に、画像圧縮方式として差分符号化を用いた例を
説明する。

【００２８】図９は、画像圧縮方式として差分符号化を
用いた場合の画像圧縮回路２０の一構成例である。差分
符号化は、基本的に１個前のデータとの差分をとり、そ
の差分データを元のデータのビット数より少ないビット
数で符号化することにより圧縮を行う。図９において、
４００、４０１、４０２はそれぞれＡ／Ｄ変換器１０、
１１、１２から供給されるディジタルの輝度信号Ｙ、色
信号Ｐ_B、Ｐ_Rの入力端子、４０５は輝度信号Ｙ用差分符
号化回路、４１０〜４７０は上記輝度信号Ｙ用差分符号
化回路４０５を構成する回路で、４１０は演算回路、４
２０はビット数圧縮回路、４３０、４６０はデータセレ
クタ回路、４４０はビット数伸長回路、４５０は加算回
路、４７０は遅延回路、また４０６、４０７はそれぞれ
色信号Ｐ_B、Ｐ_R用差分符号化回路、４８０、４８１、４
８２はそれぞれ差分符号化された輝度信号Ｙ、色信号Ｐ
_B、Ｐ_Rを並び替え器３０に供給する出力端子である。な
お、色信号Ｐ_B、Ｐ_R用差分符号化回路４０６、４０７の
回路構成は、輝度信号Ｙ用差分符号化回路４０５の回路
構成と同じため、図９中では省略している。

【００２９】次に信号処理内容について説明するが、輝
度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rとも差分符号化処理は同じた
め、輝度信号Ｙの信号処理について説明し、色信号
Ｐ_B、Ｐ_Rの信号処理説明は省略する。入力端子４００を
介して供給された輝度信号Ｙは、演算回路４１０にて遅
延回路４７０からの１個前のデータとの差分が演算さ
れ、差分演算結果がビット数圧縮回路４２０に供給され
る。ビット数圧縮回路４２０では、演算回路４１０から
の差分演算結果を元の輝度信号Ｙのビット数ｋより少な
いビット数ｋ’で符号化する。ビット数圧縮回路４２０
にてビット数ｋ’に圧縮されたデータは、データセレク
タ回路４３０のII側に供給されるとともにビット数伸長
回路４４０に供給される。ビット数伸長回路４４０で
は、ビット数ｋ’に圧縮された差分データをビット数圧
縮回路４２０に供給されるデータのビット数と同じビッ
ト数のデータにビット数伸長が行われ、演算回路４１０
からの差分データに相当するデータが出力される。この
ビット数伸長回路４４０からの出力データは、加算回路
４５０にて遅延回路４７０からの１個前のデータとの加
算演算が行われ、データセレクタ回路４６０のII側に供
給される。本実施例の符号化処理は、一例として画面上
の横方向に連続したデータ列それぞれ独立に差分符号化
処理が行われる。例えば、図１０（１）に示すように、
１フィールドを構成する走査線をいくつかのデータ列に
分割し、各データ列それぞれ独立に差分符号化処理が行
われる。すなわち各データ列の最初のデータは元のビッ
ト数ｋのデータとしてそのまま符号化し、これに後続す
るデータ列のデータは１個前のデータとの差分をビット
数ｋより少ないビット数ｋ’で符号化するように構成さ
れる。また、データセレクタ４３０、４６０は各データ
列の最初のデータが端子４８０を介して供給される期間
のみI側が選択出力され、それ以外のデータが供給され
る期間はII側が選択出力される。以上説明した差分符号
化処理を施した輝度信号Ｙは出力端子４８０から出力さ
れ、並び替え器３０に供給される。色信号Ｐ_B、Ｐ_R用差
分符号化回路４０６、４０７で同様の符号化処理を施し
た色信号Ｐ_B、Ｐ_Rは出力端子４８１、４８２から出力さ
れ、並び替え器３０に供給される。

【００３０】上記差分符号化後のデータ列をシンクブロ
ックに挿入する方法を、図１０を用いて説明する。差分
符号化の最小復号化単位は、上記したそれぞれ独立に差
分符号化処理を行うデータ列である。上記差分符号化さ
れた符号化データ列（図１０（２））をシンクブロック
に挿入するが、１個の差分符号化のデータ列が複数のシ
ンクブロックにまたがらないように挿入する。それとと
もに１つのシンクブロック内の圧縮符号化のブロック数
を一定にする。例えば、１つのシンクブロックにはｍ個
（ｍは正の整数）の差分符号化のデータ列を挿入して
（図１０（３））記録する。また、１シンクブロックの
構成ビット数より、ｍ個の差分符号化のデータ列の構成
ビット数が少なくて、図１０（３）のａのように空きエ
リアが生じても、次のデータ列を詰めて挿入することは
しない。

【００３１】次に、画像圧縮方式として差分符号化を用
いた場合の画像復号回路６０の一構成例を図１１を用い
て説明する。図１１において、５００、５０１、５０２
は逆並び替え器５０から供給される圧縮符号化されたＨ
ＤＴＶ信号の輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの入力端子、
５０５は輝度信号Ｙ用差分復号化回路、５１０〜５５０
は上記輝度信号Ｙ用差分復号化回路５０５を構成する回
路で、５１０はビット数伸長回路、５２０は加算回路、
５３０、５４０はデータセレクタ回路、５５０は遅延回
路、また５０６、５０７はそれぞれ色信号Ｐ_B、Ｐ_R用差
分復号化回路、５６０、５６１、５６２はそれぞれ復号
された輝度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rの出力端子であり、
Ｄ／Ａ変換器７０、７１、７２に供給される。なお、色
信号Ｐ_B、Ｐ_R用差分復号化回路５０６、５０７の回路構
成は、輝度信号Ｙ用差分復号化回路５０５の回路構成と
同じため、図１１中では省略している。

【００３２】次に信号処理内容について説明するが、輝
度信号Ｙ、色信号Ｐ_B、Ｐ_Rとも差分復号化処理は同じた
め、輝度信号Ｙの信号処理について説明し、色信号
Ｐ_B、Ｐ_Rの説明は省略する。図１１において、入力端子
５００を介して供給される差分符号化されたデータは、
ビット数伸長回路５１０及びデータセレクタ回路５３
０、５４０のそれぞれII側の端子に入力される。ビット
数伸長回路５１０では、端子５００を介して供給される
差分符号化されたデータが図９のビット数圧縮回路４２
０に入力される差分データのビット数と同じビット数の
データに変換され、ビット数圧縮回路４２０に入力され
る差分データに相当する差分データが出力される。ビッ
ト数伸長回路５１０からのビット数伸長された差分デー
タは加算回路５２０に供給され、遅延回路５５０からの
１個前のデータとの加算が行われる。この加算回路５２
０からの加算出力は差分復号化されたデータに相当し、
データセレクタ回路５３０、５４０のI側の端子に供給
される。ここで、入力端子５００を介して供給されるデ
ータ列は、各データ列の最初のデータはビット数ｋでそ
のまま復号化し、その他のデータはそれぞれ独立に復号
化される。したがって、データセレクタ回路５３０、５
４０では、ビット数圧縮されていないビット数ｋの各デ
ータ列の最初のデータが供給される期間のみII側が選択
出力されるように制御される。データセレクタ回路５４
０にて選択出力されたデータは、遅延回路５５０にてデ
ータ１サンプルに相当する期間だけ遅延され１サンプル
前のデータとして加算回路５２０に供給される。また、
データセレクタ回路５３０にて選択出力されたデータ
は、出力端子５６０を介してＤ／Ａ変換器７０に供給さ
れる。また、色信号Ｐ_B、Ｐ_R用差分復号化回路５０６、
５０７で輝度信号Ｙと同様の差分復号化処理された色信
号Ｐ_B、Ｐ_Rはそれぞれ出力端子５６１、５６２介してＤ
／Ａ変換器７１、７２に供給される。

【００３３】通常再生時には、記録ヘッドの軌跡と再生
ヘッドの軌跡は図７（１）に示すように一致するため、
全てのシンクブロックを読みだすのが可能で上記復号処
理で元の画像を復元できる。可変速再生では、再生ヘッ
ドが複数のトラックを横切って走査するため、読みだせ
る部分（図７（２）中斜線部分が読みだせる個所）と読
みだせない部分が発生する。読みだされたシンクブロッ
クでは、ＩＤよりデータの画面上の位置を示すアドレス
情報などを得ることができる。しかし、圧縮符号化のブ
ロックが複数のシンクブロックにまたがって記録されて
いると、可変速再生時に読みだされたシンクブロック中
の圧縮符号化ブロックを復号することが不可能になる場
合が生じ、再生されたデータが無駄になる可能性があ
る。

【００３４】例えば、図１２（１）に示した差分符号化
のデータ列のうち、第２データ列が２つのシンクブロッ
クＡ、Ｂにまたがって記録されている（図１２（２））
場合を考える。通常再生であれば、シンクブロックＡ、
Ｂとも読みだされるため、何も問題なく復号することが
できる。しかし、可変速再生でシンクブロックＢしか読
みだせなかった場合は、差分符号化の第２データ列の一
部しか読みだせない。シンクブロックＢのデータ列２”
には、復号化するためのデータ列最初の元のデータがな
いため、復号することは不可能である。したがって、シ
ンクブロックＢが読みだせたにもかかわらず、差分符号
化のデータ列２”のデータは無駄になってしまう。しか
し、圧縮符号化のデータ列が複数のシンクブロックに分
割されることなく図１０（３）のように記録すれば、上
記のようなことは発生せず、読みだされたシンクブロッ
クのデータは全て確実に復元可能となる。また、上記し
たように１つのシンクブロック内の圧縮符号化のブロッ
ク数は一定のため、読みだしたシンクブロックのＩＤと
画像信号は１対１に対応している。そのため、ＩＤ情報
に含まれる画像位置にも１対１に対応するため可変速再
生においても正しい位置に復号可能である。そのため、
可変速再生時においても、再生されたシンクブロックの
ＩＤ、符号化データの情報を全て有効に活用することが
でき、より広範囲の復元画像を得ることができる。

【００３５】以上、説明したように本発明によれば、画
像圧縮した映像信号を既存のディジタルＶＴＲに整合良
く記録できるとともに、可変速再生時においても読みだ
されたシンクブロックのデータは全て確実に復号するこ
とが可能で、より広範囲の復元画像を得ることができ
る。

【００３６】本実施例では、既存のディジタルＶＴＲと
してＤ２フォーマットＶＴＲを用いた例を示したが、本
発明はＤ２フォーマットＶＴＲに限定されるものではな
い。他のフォーマットのディジタルＶＴＲにおいても本
発明は有効である。

【００３７】また、本実施例においては、圧縮符号化の
方式として直交変換符号化および差分符号化を用いて説
明したが、本発明は圧縮方式によらず、他の圧縮符号化
方式を使用しても良い。

【００３８】また、本実施例では画像圧縮する信号とし
てＨＤＴＶ信号を用いたが、本発明はこれに限らず、他
の映像信号を画像圧縮して記録する場合にも有効であ
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
精細ＴＶ信号を圧縮符号化して既存のＴＶ信号と同等の
情報量にすることで、既存のディジタルＶＴＲに記録可
能にする。また、上記圧縮符号化のブロックを、最小同
期単位であるシンクブロックにまたがらないように記録
することで、可変速再生時においても再生されたシンク
ブロックのデータを全て有効に用いて復号化が可能とな
り、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するブロック図であ
る。

【図２】Ｄ２ＶＴＲの記録フォーマットを説明する図で
ある。

【図３】直交変換符号化を実現する一回路構成例を示す
図である。

【図４】直交変換して符号化する際の符号化順序の一例
を示す図である。

【図５】直交変換符号化したデータブロックをシンクブ
ロックに挿入する方法を示す図である。

【図６】直交変換復号化を実現する一回路構成例を示す
図である。

【図７】通常再生時と可変速再生時のヘッド軌跡を説明
する図である。

【図８】直交変換符号化したデータ記録時の、可変速再
生の問題点を説明する図である。

【図９】差分符号化を実現する一回路構成例を示す図で
ある。

【図１０】差分符号化したデータ列をシンクブロックに
挿入する方法を示す図である。

【図１１】差分復号化を実現する一回路構成例を示す図
である。

【図１２】差分符号化したデータ記録時の、可変速再生
の問題点を説明する図である。

【符号の説明】

１、２、３…Ａ／Ｄ変換器２０…画像圧縮回路３０…並び替え器４０…Ｄ２フォーマットＶＴＲ５０…逆並び替え器６０…画像復号回路７０、７１、７２…Ｄ／Ａ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉越美代子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 (72)発明者中一隆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 (72)発明者江藤良純東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者近藤和弘東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現行ＴＶ信号を所定の最小同期単位に分割
して記録するディジタルＶＴＲに、高精細ＴＶ信号を画
像圧縮して記録再生する際の映像信号処理装置におい
て、上記高精細ＴＶ信号をそれぞれ所定の圧縮方式で画像圧
縮符号化する手段と、上記画像圧縮符号化する手段から出力されるデータを所
定の順番に並び変える手段と、を有し、上記画像圧縮する手段で圧縮符号化の最小復号化単位の
データ列を上記のディジタルＶＴＲの最小同期単位に挿
入する際、どの最小復号化単位のデータ列も複数の最小
同期単位に分割して挿入せず、どの最小同期単位にも最
小復号化単位のデータ列を一定数ｍ（ｍは正の整数）個
挿入することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】上記並び替えの手段は、上記のディジタル
ＶＴＲで記録時に行う並び替え処理の逆の並び替えを行
うことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。