JPH07288775A

JPH07288775A - ディジタル画像データの伝送装置

Info

Publication number: JPH07288775A
Application number: JP7834494A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Otsuka; 健大塚
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1995-10-31
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JP3087563B2

Abstract

(57)【要約】【目的】４-２-２-４のＥＤＴＶ２信号、４-２-２-４
の現行信号とＫｅｙ信号共に高画質に記録再生可能なデ
ィジタル映像信号の記録再生装置を提供する。【構成】映像信号のインターレース成分を入力する第
１の入力端子１と、映像信号のプログレシブ成分、また
は編集用のＫｅｙ信号を入力する第２の入力端子２を持
ち、プログレシブ成分が入力された場合は第２の分割手
段４で２個の入力端子１，２より入力された２種類の信
号をまとめてブロッキングし、Ｋｅｙ信号が入力された
場合は第１の分割手段３で２種類の信号が別々にブロッ
キングされる。ブロッキングされた信号はブロック符号
化手段６、データ伝送手段７で圧縮され、伝送レートを
一定にされて記録される。

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画像データの
伝送装置に関するもので、その応用例としてＶＴＲに適
応される。

【０００２】

【従来の技術】映像信号をディジタル符号化して記録再
生する磁気記録再生装置（以下、ＶＴＲと略す）とし
て、記録する信号をコンポーネント信号としたＤ１-Ｖ
ＴＲと、コンポジット信号としたＤ２-ＶＴＲ，Ｄ３-Ｖ
ＴＲが実用化されている。これらのＶＴＲは、いずれも
映像信号の帯域に比べて十分に高いレートで標本化し、
８ビットで量子化し磁気テープ上に記録する。

【０００３】しかしながら、これらのＶＴＲは、いずれ
も現行放送方式のＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号、または輝
度信号（Ｙ）を13.5MHzで色差信号（Ｐｂ，Ｐｒ）をそ
れぞれ6.75MHzでサンプリングした４-２-２信号を記録
している。

【０００４】一方、最近次世代の放送方式が開始されよ
うとしている。これらの放送方式はＥＤＴＶ２方式やＨ
Ｄ方式である。現行放送方式の数倍の情報量を持ったこ
れらの新放送方式に対応するため、画像データの相関性
を利用して高能率符号化により圧縮して、現行のＶＴＲ
に記録するシステムが開発されている。特にＥＤＴＶ２
方式は、プログレシブカメラ、プログレシブモニタは、
すでに開発されているに関わらず、ＶＴＲは未だ開発さ
れていない。ＥＤＴＶ２のＶＴＲとして、例えばＤ１-
ＶＴＲを２台使用して運用しているのが現状である。

【０００５】従来のディジタル信号記録装置（特開平２
−１４４６８号公報）によれば、ダブルスキャンされた
映像信号を２つのインターレースの映像信号に変換して
から１／２に圧縮して、現行の４-２-２のＶＴＲに記録
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来のディジタル信号記録装置では、例えば、ダブルスキ
ャンされた映像信号を２つのインターレースした映像信
号に変換してから１／２に圧縮するのでＳＮＲが本発明
の方式に比較すると十分でない、という問題点があっ
た。

【０００７】また、放送用のシステムでは、一般の４-
２-２信号の他に、編集において多用されるＫｅｙ信号
を加え４-２-２-４のシステムが必要になりつつある。
しかしながら、従来のディジタル信号記録装置ではＫｅ
ｙ信号については触れられていない。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、複数種類のビデオ信号にも対応可能で、高性能なデ
ィジタル画像データの伝送装置を提示することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のディジタル画像データの伝送装置は、複数
種類のディジタル画像データの入力端子と、前記複数種
類のディジタル画像データをまとめて複数の画素を有す
るブロックに分割する第１の分割手段と、前記複数種類
のディジタル画像データを別々にしてブロック分割する
第２の分割手段と、入力ディジタル画像データの種類に
よって、第１の分割手段及び第２の分割手段を選択する
選択手段と、前記選択手段の出力のディジタル画像デー
タを前記第１及び第２の分割手段で分割されたブロック
毎にブロック符号化するブロック符号化手段と、前記ブ
ロック符号化手段の出力のディジタル画像データを所定
の伝送レートで出力するデータ伝送手段とを具備する。

【００１０】また、第１の分割手段と第２の分割手段は
共通のメモリを使用し、各々第１のメモリ制御手段と第
２のメモリ制御手段によりブロック分割の方法を切り換
えている。

【００１１】さらに、本発明のディジタル画像データの
伝送装置は、Ｎ種類（Ｎは自然数）のディジタル画像デ
ータの入力端子と、前記Ｎ種類のディジタル画像データ
をＫ個（Ｋは１≦Ｋ≦Ｎを満たす自然数）のグループに
分類するデータ分類手段と、前記グループに属するディ
ジタル画像データは、グループの中でまとめて複数の画
素を有するブロックに分割する分割手段と、前記分割手
段の出力のディジタル画像データを前記分割手段で分割
されたブロック毎にブロック符号化するブロック符号化
手段と、前記ブロック符号化手段の出力のディジタル画
像データを所定の伝送レートで出力するデータ伝送手段
とを具備する。

【００１２】

【作用】本発明は上記した構成により、例えば、プログ
レシブのディジタル画像データが２系統の４-２-２信号
として入力された場合は第１の分割手段で２系統まとめ
てブロッキングされ、２つのインターレースのディジタ
ル画像データが信号が２系統の４-２-２信号として入力
された場合は、第２の分割手段で、それぞれ別々にブロ
ッキングされる。さらに、ブロック符号化手段でブロッ
ク毎に符号化され、データ伝送手段で所定の伝送レート
にデータ圧縮され伝送される。

【００１３】また、例えば、プログレシブの映像信号が
４-２-２形式で２系統、そのＫｅｙ信号が４-０-０形式
（色差信号部はブランクされており、輝度信号部のみに
データが挿入されている）で２系統、全４種類の画像デ
ータが入力された場合、分類手段でプログレシブの映像
信号のグループと、Ｋｅｙ信号のグループに分類され、
分割手段でそれぞれが別々にブロッキングされる。さら
に、ブロック符号化手段でブロック毎に符号化され、デ
ータ伝送手段で所定の伝送レートにデータ圧縮され伝送
される。

【００１４】

【実施例】現在、ＥＤＴＶ２の一方式として、４-２-２
-４方式が考えられている。４-２-２-４方式は水平方向
にも２倍のサンプル周波数でサンプリングされ、また、
垂直方向にも倍スキャンされたいわゆる８-４-４信号を
変換したものである。その変換の方式は現行のインター
レース方式の４-２-２の映像信号に、垂直成分の補強信
号として輝度信号（Ｙ）のプログレシブ成分を加えて４
-２-２-４方式としている。この場合、色差信号は垂直
方向のフィルタを通すことにより、帯域圧縮をしてい
る。

【００１５】また、現行方式の４-２-２方式も、多彩な
編集の必要性から、４-２-２の信号に新たにＫｅｙ信号
を加え４-２-２-４方式として、ポストプロダクション
等では編集システムが運用されている。以上のような市
場におけるニーズにより、４-２-２-４方式のＶＴＲが
待ち望まれている。本発明の第１の実施例ではＥＤＴＶ
２用の４-２-２-４方式、Ｋｅｙ信号方式の４-２-２-４
方式共に高性能の画質を提供するものである。

【００１６】以下、本発明の一実施例について、図面を
参照にしながら説明する。図１は本発明の第１の実施例
における４-２-２-４方式のディジタル画像データの伝
送装置の構成を示すブロック図である。

【００１７】非圧縮の４-２-２-４方式はCCIR601号勧告
に定められている２系統の４-２-２のディジタルインタ
ーフェイスを用いて伝送される。第１の４-２-２のディ
ジタルインターフェイスはＥＤＴＶ２方式の４-２-２-
４方式、Ｋｅｙ信号方式の４-２-２-４方式共にインタ
ーレース信号の４-２-２信号のディジタルインターフェ
イスであり、第２の４-２-２はＥＤＴＶ２方式は輝度信
号部にプログレシブ成分の輝度信号を挿入し、色差信号
部はブランクしている。また、Ｋｅｙ信号方式は輝度信
号部にＫｅｙ信号を挿入し、色差信号部はブランクして
いる。

【００１８】同図において、１は第１の４-２-２のディ
ジタル画像データの入力端子で、ＥＤＴＶ２方式、Ｋｅ
ｙ信号方式共、インタレースの４-２-２信号を入力す
る。２は第２の４-２-２のディジタル画像データの入力
端子で、ＥＤＴＶ２方式の場合はプログレシブ成分を、
Ｋｅｙ信号方式の場合はＫｅｙ信号を入力する。３は２
つの入力端子１，２より入力された入力信号を、それぞ
れ独立してブロック分割する第１の分割手段、４は２つ
の入力端子１，２より入力された入力信号を、２つ合わ
せてブロック分割する第２の分割手段、５はＫｅｙ信号
方式の場合は第１の分割手段３の出力信号を、ＥＤＴＶ
２方式の場合は第２の分割手段４の出力信号を選択する
選択手段、６は選択手段５の出力を第１，第２の分割手
段３，４で分割されたブロック毎にＤＣＴ、ＤＰＣＭな
どの処理をするブロック符号化手段、７はブロック符号
化手段６でブロック符号化された画像データを量子化、
可変長符号化等により伝送レートを一定にするデータ伝
送手段、８はデータ伝送手段７のレートを一定にされた
ディジタル画像データの出力端子である。

【００１９】以上のように構成されたディジタル画像デ
ータの伝送装置の動作について説明する。入力端子１よ
り入力された第１のディジタル画像データと入力端子２
より入力された第２のディジタル画像データは第１の分
割手段３に入力され、ブロックに分割される。図２は第
１の分割手段３及び第２の分割手段４のブロッキングの
模式図であり、入力ディジタル画像データをＴＶ画面に
対応して水平、垂直方向の２次元で表している。同図に
おいて、sample_Noは１水平ラインの有効７２０サンプ
ルのサンプル番号を示し、１から１２までを表記してい
る。また、ラインNoは１フィールドの有効２５５ライン
のライン番号を示し、１から１２までを表記している。
第１の分割手段３におけるブロック分割の手法を同図の
中段に示す。図に示すように、２系統の○と●のディジ
タル画像データは別々に（４＊４）のサイズにブロッキ
ングされる。第２の分割手段４におけるブロック分割の
手法を同図の下段に示す。図に示すように、２系統の○
と●のディジタル画像２系統の○と●を１ライン毎に交
互に挿入して（４＊４）のサイズにブロッキングされ
る。第１の分割手段３または第２の分割手段４で（４＊
４）のブロックサイズにブロッキングされたディジタル
画像データは選択手段５に入力される。選択手段５で
は、Ｋｅｙ信号方式の４-２-２-４が入力された場合は
第１の分割手段３の出力を選択し、ＥＤＴＶ２方式の４
-２-２-４が入力された場合は第２の分割手段４の出力
を選択する。選択手段５より出力されたディジタル画像
データは、ブロック符号化手段６に入力され、第１，第
２の分割手段３，４で分割されたブロック毎にブロック
符号化される。ブロック符号化の手法としてはＤＣＴ等
の直交変換が用いられ、ディジタル画像データを周波数
領域に変換し、帯域圧縮が可能なディジタルデータに変
換される。さらに、ブロック符号化手段６の出力のディ
ジタル画像データはデータ伝送手段７に入力され、ブロ
ック符号化手段６でブロック符号化されたディジタル画
像データを量子化、可変長符号化等により、伝送データ
レートを所定の伝送レートにされ、出力端子８より出力
される。

【００２０】このように、本実施例ではＫｅｙ信号方式
の４-２-２-４が入力された場合は、２系統の○と●の
ディジタル画像データは別々に（４＊４）のサイズにブ
ロッキングされる。また、ＥＤＴＶ２方式の４-２-２-
４が入力された場合は、２系統の○と●のディジタル画
像データを１ライン毎に交互に挿入して（４＊４）のサ
イズにブロッキングされる。よって、ＥＤＴＶ２方式の
４-２-２-４では、インターレース部のＬライン（Ｌは
自然数）とインターレース部の（Ｌ＋１）ラインの相関
性よりも、インターレース部のＬラインとプログレシブ
部のＬラインの相関性が高いので、第２の分割手段４の
ブロッキング法により符号化の効率を上げることができ
る。また、Ｋｅｙ信号方式の４-２-２-４では、インタ
ーレース部のＬライン（Ｌは自然数）とインターレース
部の（Ｌ＋１）ラインの相関性が、インターレース部の
ＬラインとＫｅｙ信号のＬラインの相関性より高いの
で、第１の分割手段３のブロッキング法により符号化の
効率を上げることが可能である。

【００２１】なお、データ伝送手段７に誤り訂正パリテ
ィを付加した方が良いことはいうまでもない。

【００２２】図３に本発明の第２の実施例の構成図を示
す。同図は、第１の実施例の第１の分割手段３と第２の
分割手段４と選択手段５をメモリとその制御手段で実現
したものである。同図において、１，２は図１と同様で
２系統のディジタル画像データの入力端子、１０は２系
統のディジタル画像データを書き込むメモリ、１１はメ
モリ１０の出力のディジタル画像データを図２の中段の
ように２系統のディジタル画像データを別々に分割する
ように制御する第１のメモリ制御手段、１２はメモリ１
０の出力のディジタル画像データを図２の下段のように
２系統のディジタル画像データを１ライン毎に合成して
分割するように制御する第２のメモリ制御手段、１３は
第１，第２のメモリ制御手段１１，１２を入力ディジタ
ル画像データに従い選択する選択器、６，７，８は図１
と同様である。

【００２３】以上のように構成された第２の実施例のデ
ィジタル画像データの伝送装置の動作について、以下説
明する。

【００２４】入力端子１、入力端子２より入力された２
系統の第１のディジタル画像データ及び第２のディジタ
ル画像データはメモリ１０に書き込まれ、図２に示した
ような分割をされてメモリ１０より読み出される。本実
施例ではＫｅｙ信号方式の４-２-２-４が入力された場
合には、選択器１３で第１のメモリ制御手段１１の出力
が選択され、メモリ１０を制御する。また、ＥＤＴＶ２
方式の４-２-２-４が入力された場合には、選択器１３
で第２のメモリ制御手段１２の出力が選択され、メモリ
１０を制御する。さらに、メモリ１０よりブロッキング
されて読み出されたディジタル画像データはブロック符
号化手段６に入力される。以下の動作は本発明の第１の
実施例と同様である。

【００２５】次に、第１，第２のメモリ制御手段１１，
１２の制御方法について、さらに詳しく説明する。図４
は第１，第２のディジタル画像データをＴＶ画面に対応
して表示した模式図である。図４の左図は入力端子１よ
り入力されるディジタル画像データ、右図は入力端子２
より入力されるディジタル画像データを示す。各ディジ
タル画像データは４ラインを１単位として扱われる。ま
た、本実施例では（４＊４）のサイズでブロッキングし
ているので、１ラインの有効サンプル７２０サンプルを
４サンプル毎に分割し、１８０ブロック／ラインとして
１ラインを構成する。

【００２６】図５は本実施例のメモリマップである。本
実施例のメモリは第１のディジタル画像データを書き込
むメモリ１と、第２のディジタル画像データを書き込む
メモリ２の２つのメモリで構成される。それぞれのメモ
リには４ライン分、入力ディジタル画像データがメモリ
に順番に書き込まれる。同図において、d1(ｍ,ｎ)
（ｍ，ｎは自然数）は第１のディジタル画像データのｍ
ラインのｎブロック目のディジタル画像データを示す。
d2(m,n)（ｍ，ｎは自然数）は第２のディジタル画像デ
ータのｍラインのｎブロック目のディジタル画像データ
を示す。第１のディジタル画像データは、メモリ１にd1
(1,1),……,d1(1,180),d1(2,1),……,d1(2,180),d1(3,
1),……,d1(3,180),d1(4,1),……d1(4,180)の順に書き
込まれる。また、第２のディジタル画像データは、メモ
リ２にd2(1,1),……,d2(1,180),d2(2,1),……,d2(2,18
0),d2(3,1),……,d2(3,180),d2(4,1),……d2(4,180)の
順に書き込まれる。メモリからの読み出しは、第１のメ
モリ制御手段が選ばれた場合は、図５に示すように、
｛d1(1,1),d1(2,1),……,d1(4,1)｝,｛d1(1,2),…,d1
(4,2)｝,……｛d1(1,180),……d1(4,180)｝,｛d2(1,1),
…d2(4,1)｝,……｛d2(1,180),……d2(4,180)｝の順序
で読み出される。この場合のブロック符号化の１ブロッ
クは｛d1(1,n),d1(2,n),d1(3,n),d1(4,n)｝（ｎは自然
数でブロック内部では一定値）か｛d2(1,n),d2(2,n),d2
(3,n),d2(4,n)｝（ｎは自然数でブロック内部では一定
値）である。また、第２のメモリ制御手段が選ばれた場
合は、図５に示すように、｛d1(1,1),d2(1,1),d1(2,1),
d2(2,1)},{d1(1,2),d2(1,2),d1(2,2),d2(2,2)},……{d1
(1,180),d2(1,180),d1(2,180),d2(2,180)},{d1(3,1),d2
(3,1),d1(4,1),d2(4,1)},………{d1(3,180),d2(3,180),
d1(4,180),d2(4,180)}の順序で、前記メモリ１とメモリ
２が｛｝内のブロックでマルチプレクスされて読み出さ
れる。この場合のブロック符号化の１ブロックは｛d1
(1,n),d2(1,n),d1(2,n),d2(2,n)}（ｎは自然数でブロッ
ク内部では一定値）か｛d1(3,n),d2(3,n),d1(4,n),d2
(4,n)｝（ｎは自然数でブロック内部では一定値）であ
る。上記のようにメモリを制御を切り換えることによ
り、図２に示したように、Ｋｅｙ信号方式の４-２-２-
４が入力された場合には図２の中段に示すブロッキング
が行われ、ＥＤＴＶ２方式の４-２-２-４が入力された
場合には図２の下段に示すブロッキングが行われる。

【００２７】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。第３の実施例は上記のＥＤＴＶ２信号とそのＫｅ
ｙ信号をデータ圧縮して伝送する装置である。同図にお
いて、２１は映像信号のインターレース成分の入力端
子、２２は映像信号のプログレシブ成分の入力端子、２
３はＫｅｙ信号のインターレース成分の入力端子、２４
はＫｅｙ信号のプログレシブ成分の入力端子である。２
５は各入力端子より入力された映像信号を分類するデー
タ分類手段、２６，２７はデータ分類された映像信号
を、そのグループの中でブロック分割するデータ分割手
段、６，７，８は図１と同様である。以上のように構成
されたディジタル画像データの伝送装置の動作につい
て、以下説明する。

【００２８】各入力端子２１，２２，２３，２４に入力
された映像信号のインターレース成分、映像信号のプロ
グレシブ成分、Ｋｅｙ信号のインターレース成分、Ｋｅ
ｙ信号のプログレシブ成分は、データ分類手段２５に入
力され、映像信号のインターレース成分と映像信号のプ
ログレシブ成分を第１のグループに、Ｋｅｙ信号のイン
ターレース成分とＫｅｙ信号のプログレシブ成分を第２
のグループとして分類される。データ分類手段２５で分
類された第１のグループの映像信号はデータ分割手段２
６に、第２のグループの映像信号はデータ分割手段２７
に入力され、それぞれ図２の下段に示したようなブロッ
キングをされる。データ分割手段２６，２７でブロッキ
ングされた画像データはブロック符号化手段６に入力さ
れ、ブロック毎にブロック符号化され、データ伝送手段
７に入力され、伝送レートを所定の伝送レートにされ
る。

【００２９】このように本実施例では、入力された４種
類の映像信号を比較的相関性の高い２種類の映像信号毎
に第１のグループと第２のグループにデータ分類し、そ
れぞれのグループの中では、データ分割手段でまとめて
ブロッキングしている。よって、４種類の映像信号の有
する相関性を最大限利用することが可能であり、所定の
伝送レートで伝送した画像データを復元した時に高画質
を得ることが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上、本発明のディジタル画像データの
伝送装置によれば、入力された２種類のディジタル画像
データを、データ分割手段で２種類の画像データに相関
が高い場合は２種類の画像データをまとめてブロッキン
グし、２種類の画像データに相関が低い場合は別々にブ
ロッキングしブロック符号化を行うので、入力される画
像データに応じて、最適なブロック符号化が可能であ
る。よって、復号した際に高画質な画像を得ることがで
きる。

【００３１】また、Ｎ種類の画像データが入力された場
合は、データ分類手段で比較的相関の高い画像データ毎
にグループ化し、グループ毎にデータ分割手段でブロッ
ク符号化のブロック単位に分割し、ブロック符号化を行
う。よって、入力されたＮ種類の画像データの相関を最
大限利用してブロック符号化することが可能である。ゆ
えに、復号した際に高画質な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるディジタル画像
データの伝送装置のブロック図

【図２】図１のデータ分割手段の入出力のディジタル画
像データの模式図

【図３】本発明の第２の実施例におけるディジタル画像
データの伝送装置のブロック図

【図４】入力ディジタル画像データの模式図

【図５】図３のメモリのメモリマップとメモリの出力デ
ータの模式図

【図６】本発明の第３の実施例におけるディジタル画像
データの伝送装置のブロック図

【符号の説明】

１第１のディジタル画像データの入力端子２第２のディジタル画像データの入力端子３第１の分割手段４第２の分割手段５選択手段６ブロック符号化手段７データ伝送手段１０メモリ１１第１のメモリ制御手段１２第２のメモリ制御手段１３選択器２５データ分類手段２６，２７データ分割手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類のディジタル画像データの入力
端子と、前記複数種類のディジタル画像データを別々にブロック
分割する第１の分割手段と、前記複数種類のディジタル画像データをまとめて複数の
画素を有するブロックに分割する第２の分割手段と、入力される前記ディジタル画像データの種類によって、
前記第１の分割手段または前記第２の分割手段を選択す
る選択手段と、前記選択手段の出力のディジタル画像データを前記第１
の分割手段または前記第２の分割手段で分割されたブロ
ック毎にブロック符号化するブロック符号化手段と、前記ブロック符号化手段の出力のディジタル画像データ
を所定の伝送レートで出力するデータ伝送手段とを具備
したディジタル画像データの伝送装置。
【請求項２】複数種類のディジタル画像データの入力
端子と、前記複数種類のディジタル画像データを書き込むメモリ
と、前記複数種類のディジタル画像データを別々にブロック
分割するように、前記メモリを制御する第１のメモリ制
御手段と、前記複数種類のディジタル画像データをまとめてブロッ
ク分割するように、前記メモリを制御する第２のメモリ
制御手段と、入力される前記ディジタル画像データの種類によって、
前記第１のメモリ制御手段または前記第２のメモリ制御
手段を選択する選択器と、前記メモリより読み出されたディジタル画像データを分
割されたブロック毎にブロック符号化するブロック符号
化手段と、前記ブロック符号化手段の出力のディジタル画像データ
を所定の伝送レートで出力するデータ伝送手段とを具備
したディジタル画像データの伝送装置。
【請求項３】Ｎ種類（Ｎは自然数）のディジタル画像
データの入力端子と、前記Ｎ種類のディジタル画像データをＫ個（Ｋは１≦Ｋ
≦Ｎを満たす自然数）のグループに分類するデータ分類
手段と、前記グループに属するディジタル画像データは、グルー
プの中でまとめて複数の画素を有するブロックに分割す
る分割手段と、前記分割手段の出力のディジタル画像データを前記分割
手段で分割されたブロック毎にブロック符号化するブロ
ック符号化手段と、前記ブロック符号化手段の出力のディジタル画像データ
を所定の伝送レートで出力するデータ伝送手段とを具備
したディジタル画像データの伝送装置。