JPH0787448A

JPH0787448A - デジタル映像信号の符号化回路及び復号化回路

Info

Publication number: JPH0787448A
Application number: JP5186895A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Ozaki; 英俊尾崎; Minoru Otani; 稔大谷; Masami Mori; 正己森
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-03-31
Also published as: EP0641124A3; US5585855A; EP0641124A2; TW279976B; TW284880B

Abstract

(57)【要約】【目的】直交変換係数データの分離を各フィールドの
情報が混在しないように良好に行う。【構成】フレーム画像の８×８画素を単位とする処理
は、ＤＣＴ回路７０Ａ，ジグザグスキャン回路７０Ｄに
よって行われる。フィールド画像の８×４画素を単位と
する処理は、ＤＣＴ回路７０Ｂ，７０Ｃ，ジグザグスキ
ャン回路７０Ｅで行われる。ジグザグスキャン回路７０
Ｅでは、ＤＣＴ回路７０Ｂ，７０Ｃの変換係数データを
交互に順番に選択するようにスキャンが行われる。スキ
ャン後のデータ列のうち高周波成分の少ない方が選択回
路７０Ｆで選択されて分離回路１４に供給される。分離
回路１４では、偶数番号と奇数番号という具合に交互に
データの分離が行われる。このため、分離後の偶数番デ
ータ列は第１フィールドデータ列となり、奇数番データ
列は第２フィールドデータ列となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルＶＴＲやディ
スクレコーダなどにおいて、直交変換を用いた高能率符
号化による画像圧縮技術によって映像信号を帯域圧縮し
て媒体に記録し，あるいは再生してその伸長，復号化を
行うデジタル映像信号の符号化回路及び復号化回路に関
する。

【０００２】

【先行技術】一般に、民生用デジタルＶＴＲは業務用な
どと比較して製造台数が非常に多いので、セットを構成
しているＩＣの開発費用やＩＣ製造単価は、セット一台
当りに換算すれば安くなる。これに対し、業務用などの
高画質デジタルＶＴＲは製造台数が極めて少ないのが普
通であるから、セット一台当りに占めるＩＣの開発費用
やＩＣ製造単価はどうしても高くなりがちである。

【０００３】従って、民生用デジタルＶＴＲと高画質Ｖ
ＴＲとで信号処理用のＩＣを共用することができれば、
高画質デジタルＶＴＲの価格を低くおさえることが可能
となると予想される。

【０００４】次に、民生用ディジタルＶＴＲでは、画質
だけでなく、記録時間の長さや取り扱いの容易さなども
考慮してカセットサイズ（テープ長）を決定しなければ
ならない。一般的には、符号圧縮率を１／４〜１／数１
０程度に大きくすることによって小型のカセットサイズ
を選択する傾向にある。これに対し、高画質ディジタル
ＶＴＲでは、むしろ画質が重視されるので、符号圧縮率
は１／２〜１／４と比較的小さい値が選ばれる。

【０００５】ここで、符号圧縮率が小さいということ
は、ビデオテープに記録・再生されるデータの量が多い
ということであり、別言すれば、高画質デジタルＶＴＲ
の信号処理回路は単位時間あたりに処理しなければなら
ないデータが多いということである。従って、高速動作
が必要となる。

【０００６】他方、ＩＣ内部回路の高速動作と回路規模
は一般にトレードオフの関係にあり、高速動作可能な構
成にすると回路規模が大きくなることが多い。しかし、
ＩＣ内部の信号処理回路は、製造コストや消費電力の低
減という点からすると、極力回路規模を小さくしなけれ
ばならない。

【０００７】また、低速動作する民生用デジタルＶＴＲ
に使用するＩＣの内部に、高画質デジタルＶＴＲ用の高
速動作を行う処理回路や動作モードの切替回路を搭載す
ることは、ＩＣ単体を考えると無駄が多くなりコストも
高くなるので望ましくない。

【０００８】以上のような観点からすると、民生用デジ
タルＶＴＲの信号処理ＩＣの内部回路はそのままとし、
このＩＣを複数使用して、あるいは多少の外付け回路を
付加することで高画質デジタルＶＴＲの信号処理回路を
構成することができれば非常に好都合である。ＶＴＲの
他に、デジタルディスクレコーダについても同様であ
る。

【０００９】このような点に着目したデジタル映像信号
の処理回路として、例えば図１０に示すものが考えられ
る。同図の主要部が図１１に示されている。これらの図
において、処理対象であるアナログの映像信号は、Ａ／
Ｄ変換器１０に入力され、ここでデジタルの映像信号に
変換される。そして、その後、直交変換回路１２のＤＣ
Ｔ回路５０に供給されてここでＤＣＴ処理が行われる。
変換後の係数データは、ジグザグスキャン回路５２に供
給される。そして、ここで図１２に示した順番でスキャ
ンされてシリアルで出力される。

【００１０】ジグザグスキャン後の係数データは、分離
回路１４に供給され、ここで図１２の偶数番目のデータ
列と奇数番目のデータ列とに分離される。図１４には、
分離回路１４の一例が示されている。同図において、ジ
グザグスキャンされたＤＣＴ係数のデータ列のうち、最
初の０番目のデータＤ（０）は、ＦＩＦＯメモリ１４
Ａ，１４Ｂの一方，例えば１４Ａの方に書き込まれる。
次の１番目のデータＤ（１）は、ＦＩＦＯメモリ１４Ｂ
に書き込まれる。以下、Ｄ（２），Ｄ（３），Ｄ
（４），……についても同様に、ＦＩＦＯメモリ１４
Ａ，１４Ｂに交互に書き込まれる。すなわち、ＦＩＦＯ
メモリ１４Ａには偶数番データ列が格納され、ＦＩＦＯ
メモリ１４Ｂには奇数番データ列が格納される。

【００１１】次に、このようにしてＦＩＦＯメモリ１４
Ａ，１４Ｂによって分離された各データ列は、データ付
加用スイッチ１４Ｄ，１４Ｅにそれぞれ供給される。こ
れらのスイッチでは、分離された３２個の各データ列の
３３番目〜６４番目に係数値「０」のデータが付加され
る。従って、１番目から６４番目までの複数のデータが
「０」以外のデータである場合に前記処理を行うと、１
番目から３２番目までにのみ「０」以外のデータが存在
し、しかも「０」以外のデータの個数が確率的に処理前
の１／２であるデータ列が２組得られることになる。な
お、各メモリ１４Ａ，１４Ｂに対するデータの書込みや
読出し，スイッチ１４Ｄ，１４Ｅの切換制御は、制御回
路１４Ｃによって行われる。この制御回路１４Ｃは、シ
ステム制御部６６（図１１参照）と共通に構成してもよ
い。

【００１２】このようにして分離された偶数及び奇数の
係数データ列は、図１１に示すようにそれぞれ可変長符
号化回路１６Ａ，１６Ｂに供給される。そして、まず量
子化器６０Ａ，６０Ｂにおいて、離散的なレベルで近似
する量子化の処理が行われる。このときの量子化レベル
の粗さは、符号量制御回路６２Ａ，６２Ｂによって制御
され、いわゆる非線形量子化が行われる。

【００１３】次に、量子化された係数データ列は、２次
元ハフマン符号化回路６４Ａ，６４Ｂにそれぞれ供給さ
れる。そして、各量子化レベルにその出現頻度に応じ
て、頻度の高いレベルに短い符号を割り当てる可変長符
号化の処理が行われる。具体的には、ゼロランレングス
と量子化後の係数データの値を組み合わせて２次元的に
符合割り当てを行う２次元ハフマン符号化が行われる。
なお、各回路の動作制御は、システム制御部６６によっ
て行われる。

【００１４】次に、符号化後の信号に対しては、更に、
誤り訂正符号化回路１８Ａ，１８Ｂによる誤り訂正のた
めの符号化，記録符号化回路２０Ａ，２０Ｂによる記録
のための符号化がそれぞれ前記従来例と同様に行われ
る。そして、最終的な符号化後のデータは、アンプ２２
Ａ，２２Ｂによる増幅の後記録ヘッド２４Ａ，２４Ｂに
よってビデオテープ２６に記録される。

【００１５】次に再生側について説明すると、ビデオテ
ープ２６から再生ヘッド２８Ａ，２８Ｂによって再生さ
れたデータは、アンプ３０Ａ，３０Ｂで増幅された後デ
ータ検出回路３２Ａ，３２Ｂに供給され、ここで同期信
号や制御信号などを除いた画像にかかるデータの検出が
行われる。そして、誤り訂正回路３４Ａ，３４Ｂによる
誤り検出とその訂正，可変長符号復号化回路３６Ａ，３
６Ｂによる復号化が順に行われた後、混合回路３８によ
る混合処理，すなわち分離回路１４による分離と逆の処
理が行われる。

【００１６】混合後のデータ列は、直交逆変換回路４０
によってＤＣＴと逆の直交逆変換の処理が行われて復号
化される。更に、復号化されたデジタルの映像信号は、
Ｄ／Ａ変換器４２によってアナログの映像信号に変換さ
れる。このようにして、データの復号化が行われ映像信
号が再生される。

【００１７】このように、直交変換後の係数データは２
分割されて符号化などの処理が行われる。従って、民生
用デジタルＶＴＲの信号処理ＩＣを用いても、約２倍の
情報量を扱うことができる高画質デジタルＶＴＲを簡便
に構成できる。

【００１８】ところで、直交変換回路１２で行われる２
次元ＤＣＴの次数としては８画素×８画素が一般に使わ
れるが、これは、主にフレーム内における処理の場合で
ある。画像処理に使用される通常のクロック周波数の場
合、８×８を単位とすると、フレーム内でほぼ正方形の
領域を直交変換することになって都合がよい。

【００１９】しかし、場合によっては、ＤＣＴの次数を
変更した方がよいことがある。例えば、図１３（Ａ）に
示すような縦の棒ＳＴがあり、これを撮像するカメラを
横方向（矢印ＦＡ方向）にパニングしたとする。この場
合、同図のフレーム画像の一部（８×８画素）を抜き出
すと、例えば同図（Ｂ）のようになる。これを偶数フィ
ールド，奇数フィールドの各画像に分解すると、同図
（Ｃ），（Ｄ）にそれぞれ示すようになる。

【００２０】このような例の場合、同図（Ｂ）に示すフ
レーム内の８×８画素について２次元ＤＣＴを行うより
も、同図（Ｃ），（Ｄ）に示す２つのフィールド内の画
像に分け、それぞれの８×４画素について２次元ＤＣＴ
を行なった方が、変換係数が低い周波数成分に集中する
ことが知られている。そこで、このような画像の場合に
は、適応的に８×８と８×４の２次元ＤＣＴを切り換え
ることが行われている。このような切換処理を行なう
と、失われる情報量が更に少なくなり、高画質化を図る
ことが可能となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術にこのような次数の切換えを単純に適用する
と、ジグザグスキャン後のデータを分離した分離後のデ
ータ列に、第１フィールドの情報と第２フィールドの情
報が混在するようになる。

【００２２】しかし、分離後のデータ列は、いずれか一
方のフィールドのデータのみを含んでおり、他のフィー
ルドのデータを含まないようにすると、例えばサーチ再
生などに非常に有利となる。すなわち、サーチ再生の場
合は、よく知られているように、ヘッドがトラックを斜
めに横切るようになり、アジマスの関係から部分的にし
か信号が得られない。このため、分離後の２組のデータ
列のうちの一方のみしか取り出されない場合が生ずる。

【００２３】このような場合に、その取り出された一方
のデータ列のみで画像を再生すると、１／２のデータを
使ってＤＣＴの逆変換を行なうわけであるからブロック
歪みが目立つ画像となる。ここで、分離後のデータ列に
他のフィールドのデータが混在しているとすると、ＤＣ
Ｔの逆変換に使用できるデータ数は１／２以下となって
しまい、画質は更に劣化することになる。

【００２４】本発明は、これらの点に着目したもので、
直交変換係数データの分離を各フィールドの情報が混在
しないように良好に行って、適応的な直交変換に対応す
るとともに、サーチ時の再生画像の画質の向上を図るこ
とができるデジタル映像信号の符号化回路及び復号化回
路を提供することを、その目的とするものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、フレームの画像を対象としてデジタル映
像信号を直交変換する第１の直交変換手段と、フィール
ドの画像を対象としてデジタル映像信号を直交変換する
第２の直交変換手段と、第１の直交変換手段によって得
られた変換データを予め定めた順序でスキャンしてデー
タ列を得る第１のスキャン手段と、第２の直交変換手段
によって得られた変換データを、フィールドを考慮して
予め定めた順序でスキャンしてデータ列を得る第２のス
キャン手段と、これらのスキャン手段によって得られた
データ列の一方を画像に応じて適応的に選択する選択手
段と、これによって選択されたデータ列をフレーム又は
フィールド毎の少なくとも２つのデータ列に分離する分
離手段と、これによって分離された各データ列毎に、デ
ータ圧縮及び誤り訂正のための符号化処理を行う符号化
手段とを備えたことを特徴とする。

【００２６】他の発明は、前記デジタル映像信号符号化
回路によって符号化された映像信号を記録媒体から再生
して復号化する復号化手段と、これによって得られた符
号化データ列を、前記分離手段による分離手法と逆の手
法で混合する混合手段と、これによって混合されたデー
タ列を、前記スキャン手段及び直交変換手段のうちの該
当するものと逆の処理で復号する直交逆変換手段とを備
えたことを特徴とする。

【００２７】

【作用】本発明によれば、デジタル映像信号は、一方に
おいてフレームを対象として直交変換され、他方におい
てフィールドを対象として直交変換される。これらの直
交変換後のデータは予め定めた順序でジグザグスキャン
されるが、フィールドを対象とした変換データについて
はフィールドを考慮して所定順序でジグザグスキャンさ
れる。スキャン後のデータ列は、少なくとも２つのデー
タ列に分離されるが、このときフィールド毎にデータが
分離される。

【００２８】サーチ再生時などでは、分離されたデータ
列の一方を使用する場合があるが、この使用するデータ
列はいずれか一方のフィールドのデータのみとなってい
るので、再生画像を得るための有効な変換係数データの
減少が防止される。

【００２９】

【実施例】以下、本発明によるデジタル映像信号の符号
化回路及び復号化回路の一実施例について、添付図面を
参照しながら詳細に説明する。なお、上述した従来技術
と同一の構成部分又は従来技術に対応する構成部分に
は、同一の符号を用いることとする。

【００３０】＜第１実施例＞最初に、図１及び図２を参
照しながら、本発明の第１実施例について説明する。基
本的な構成は、前記先行技術と同様であるが、直交変換
回路７０が図１のような構成となっている。同図におい
て、Ａ／Ｄ変換器１０の出力側は、ＤＣＴ回路７０Ａ，
７０Ｂ，７０Ｃにそれぞれ接続されている。これらのう
ち、ＤＣＴ回路７０Ａの出力側はジグザグスキャン回路
７０Ｄに接続されており、ＤＣＴ回路７０Ｂ，７０Ｃの
出力側はジグザグスキャン回路７０Ｅに接続されてい
る。そして、これらジグザグスキャン回路７０Ｄ，７０
Ｅの出力側は、選択回路７０Ｆ，制御回路７０Ｇにそれ
ぞれ接続されており、選択回路７０Ｆの出力側が前記分
離回路１４に接続されている。

【００３１】以上の各部のうち、ＤＣＴ回路７０Ａは、
８×８画素に対してＤＣＴ処理を行う機能を有してお
り、前記ＤＣＴ回路５０と同様である。他方、ＤＣＴ回
路７０Ｂ，７０Ｃは、８×４画素のフィールド毎にＤＣ
Ｔ処理を行う機能を有している。ジグザグスキャン回路
７０Ｄは、前記図１２に示した順番でＤＣＴ係数データ
Ｄ（ｎ）のジグザグスキャンを行う機能を有しており、
前記ジグザグスキャン回路５２と同様である。

【００３２】これに対し、ジグザグスキャン回路７０Ｅ
は、図２に示す順番でジグザグスキャンを行う機能を有
している。具体的に説明すると、同図中（Ａ）に示す係
数データ群ＤＡは、ＤＣＴ回路７０Ｂで得られた第１フ
ィールドの画像の変換係数データである。また、同図
（Ｂ）に示す係数データ群ＤＢは、ＤＣＴ回路７０Ｃで
得られた第２フィールドの画像の変換係数データであ
る。これらのうち、偶数番号のデータは係数データ群Ｄ
Ａから取り出すようにする。つまり、Ｄ（０），Ｄ
（２），Ｄ（４），Ｄ（６），Ｄ（８），……は係数デ
ータ群ＤＡから選択する。他方、奇数番号のデータは係
数データ群ＤＢから取り出すようにする。つまり、Ｄ
（１），Ｄ（３），Ｄ（５），Ｄ（７），Ｄ（９），…
…は係数データ群ＤＢから選択する。

【００３３】更に、再生側の直交逆変換回路４０は、上
述した直交変換処理と逆の処理を行って直交逆変換を行
うように構成されている。その他の構成部分は前記先行
技術と同様である。次に、このような第１実施例の動作
について説明する。Ａ／Ｄ変換器１０でデジタル変換さ
れた映像信号は、直交変換回路７０のＤＣＴ回路７０
Ａ，７０Ｂ，７０Ｃにそれぞれ供給される。ＤＣＴ回路
７０Ａでは、８×８画素を単位としてＤＣＴ変換処理が
行われ、ＤＣＴ回路７０Ｂ，７０Ｃでは、各々第１，第
２フィールドの８×４画素を単位としてＤＣＴ変換処理
が行われる。

【００３４】そして、ＤＣＴ回路７０Ａによる変換係数
データはジグザグスキャン回路７０Ｄに供給されて図１
２に示すようにジグザグスキャンされる。これに対し、
ＤＣＴ回路７０Ｂ，７０Ｃによる変換係数データは、ジ
グザグスキャン回路７０Ｅに供給されて、図２に示すよ
うにジグザグスキャンされる。これらのスキャン後のデ
ータ列は、いずれも選択回路７０Ｆ及び制御回路７０Ｇ
にそれぞれ供給される。制御回路７０Ｇでは、各スキャ
ンデータ列の周波数成分が比較され、高周波成分の少な
い方を選択する旨の制御信号が選択回路７０Ｆに供給さ
れる。

【００３５】選択回路７０Ｆでは、かかる制御信号に基
づいてジグザグスキャン回路７０Ｄ，７０Ｅの出力デー
タ列の一方が選択される。そして、選択されたデータ列
に対して分離回路１４で偶数番号のデータと奇数番号の
データの分離が行われる。この場合において、ジグザグ
スキャン回路７０Ｄの出力データ列が選択されたとき
は、前記先行技術と同様である。

【００３６】これに対し、ジグザグスキャン回路７０Ｅ
の出力データ列が選択されたときは、図２に示した番号
の順番でジグザグスキャンが行われているため、結果的
に同図（Ａ）と（Ｂ）のデータ列に分離されることにな
る。すなわち、偶数番データ列は第１フィールドデータ
列となり、奇数番データ列は第２フィールドデータ列と
なる。しかも、これらの各データ列は、図２に矢印で示
すように、周波数の低い順番となっている。

【００３７】分離後のデータ列の符号化，ビデオテープ
２６に対する記録処理，そして再生動作は前記先行技術
と同様である。ただし、再生側の直交逆変換回路４０で
は、記録側の直交変換回路７０と逆の動作が行われる。
このように、本実施例によれば、フィールド毎に良好に
直交変換係数データが分離されるので、８×８画素と８
×４画素の２次元ＤＣＴの適応的な切換えに良好に対応
できる。

【００３８】＜第２実施例＞次に、図３〜図９を参照し
ながら本発明の第２実施例について説明する。この実施
例は、サーチ再生に好適な例である。図３には、第２実
施例の回路構成が示されている。同図において、まず記
録側の構成から説明すると、Ａ／Ｄ変換器１０から誤り
訂正符号化回路１８Ａ，１８Ｂに至る回路は、前記第１
実施例と同様である。

【００３９】次に、誤り訂正符号化回路１８Ａ，１８Ｂ
の出力側は並び換え回路８０にそれぞれ接続されてお
り、この回路の出力側には、記録符号化回路２０，アン
プ２２，記録ヘッド２４Ａ，２４Ｂが順に接続されてい
る。

【００４０】次に、再生側の構成を説明すると、再生ヘ
ッド２８Ａ，２８Ｂの出力側には、アンプ３０，データ
検出回路３２が順に接続されており、この回路の出力側
には並び換え回路８２が接続されている。この並び換え
回路８２の出力側は、誤り訂正回路３４Ａ，３４Ｂにそ
れぞれ接続されており、これらの回路は可変長符号復号
化回路３６Ａ，３６Ｂにそれぞれ接続されている。そし
て、可変長符号復号化回路３６Ａ，３６Ｂの出力側は、
合成回路８４に接続されており、この合成回路８４の出
力側が直交逆変換回路４０，Ｄ／Ａ変換器４２に順に接
続されている。

【００４１】以上の各部のうち、記録側の並び換え回路
８０は、誤り訂正符号化回路１８Ａ，１８Ｂからそれぞ
れ供給される偶数番データ列，奇数番データ列を交互に
並び換えて出力するための回路である。具体的には、図
５に示すようにデータ列の並び換えが行われる。

【００４２】本実施例では、図４（Ａ）に示すように、
ある画像Ｐを上下に分ける。そして、同図（Ｂ）に示す
ように、画像Ｐの上部１／２に当るＰＡの映像信号をビ
デオテープ２６のトラックＡにヘッド２４Ａでに記録す
る。また、画像Ｐの下部１／２に当るＰＢの映像信号を
ビデオテープ２６のトラックＢにヘッド２４Ｂでに記録
する。ただし、ヘッド２４Ａ，２４Ｂは、互いに逆アジ
マスである。第０フレームの映像信号は、トラックＡ
0，Ｂ0に分割記録される。第１フレームの映像信号は、
トラックＡ1，Ｂ1に分割記録される。第３フレーム以下
についても同様である。更に本実施例では、各トラック
の下側ＶＬの領域に偶数番データ列を記録し、上側ＶＨ
の領域に奇数番データ列を記録する。並び換え回路８０
は、このようなテープフォーマットに対応するようにデ
ータ列を並び換えるためのものである。

【００４３】次に、記録符号化回路２０は前記先行技術
の記録符号化回路２０Ａ，２０Ｂに対応し、アンプ２２
は前記先行技術のアンプ２２Ａ，２２Ｂに対応する。ま
た、アンプ３０は前記先行技術のアンプ３０Ａ，３０Ｂ
に対応し、データ検出回路３２は前記先行技術のアンプ
３２Ａ，３２Ｂに対応する。並び換え回路８２は、前記
記録側の並び換え回路８０と逆のデータの並び換え処理
を行うためのものである。

【００４４】次に、合成回路８４は、例えば図６に示す
ような構成となっており、可変長符号復号化回路３６Ａ
の出力側は混合回路８４Ａに接続されており、可変長符
号復号化回路３６Ｂの出力側はデータ付加用スイッチ８
４Ｂの切換入力側に接続されている。このスイッチ８４
Ｂの他の切換入力側にはデータ「０」が入力されてお
り、出力側は混合回路８４Ａの他方の入力側に接続され
ている。混合回路８４Ａは前記記録側の分離回路１４と
逆の処理を行うためのものであり、データ付加用スイッ
チ８４Ｂはサーチ時に奇数番データ列の代わりにデータ
「０」を付加するためのもので、サーチ指示に基づいて
その切換えが行われるようになっている。なお、この合
成回路８４を、図１４のようにメモリ手段を用いて構成
するようにしてもよい。

【００４５】次に、以上のように構成された実施例の全
体的動作について説明する。ａ，通常の記録動作まず、通常の記録動作について説明する。アナログの映
像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０に入力され、ここでデジタ
ルの映像信号に変換される。そして、その後、直交変換
回路７０に供給されてここで第１実施例と同様のＤＣＴ
及びジグザグスキャンの処理が行われる。ジグザグスキ
ャン後の係数データは、分離回路１４に供給され、ここ
で偶数番目のデータ列と奇数番目のデータ列とに分離さ
れるとともに、データ「０」の付加が行われる。図７
（Ａ）にはスキャン後のデータ列，（Ｂ）には偶数番デ
ータ列，（Ｃ）には奇数番データ列がそれぞれ示されて
いる。

【００４６】このようにして分離された偶数番及び奇数
番の係数データ列には、可変長符号化回路１６Ａ，１６
Ｂによる可変長符号化の処理，誤り訂正符号化回路１８
Ａ，１８Ｂによる誤り訂正のための符号化処理，並び換
え回路８０による並び換えの処理が順に行われる。

【００４７】並び換え後のデータに対しては、記録符号
化回路２０による記録のための符号化，アンプ２２によ
る増幅がそれぞれ行われ、その後記録ヘッド２４Ａ，２
４Ｂに交互に供給されてビデオテープ２６に記録され
る。すなわち、第０フレームの上画像ＰＡの偶数番デー
タ列はトラックＡ0の領域ＶＬに記録され、奇数番デー
タ列はトラックＡ0の領域ＶＨに記録される。また、第
０フレームの下画像ＰＢの偶数番データ列はトラックＢ
0の領域ＶＬに記録され、奇数番データ列はトラックＢ0
の領域ＶＨに記録される。第１フレーム以下についても
同様である。

【００４８】ｂ，通常の再生動作次に、通常の再生動作について説明する。ビデオテープ
２６から再生ヘッド２８Ａ，２８Ｂによって再生された
データは、アンプ３０で増幅された後データ検出回路３
２に供給され、ここで同期信号や制御信号などを除いた
画像にかかるデータの検出が行われる。そして、並び換
え回路８２によって記録側の並び換え回路８０と逆の処
理が行われて、偶数番データ列は誤り訂正回路３４Ａ側
に、奇数番データ列は誤り訂正回路３４Ｂ側にそれぞれ
出力される。

【００４９】その後、誤り訂正回路３４Ａ，３４Ｂによ
る誤り検出とその訂正，可変長符号復号化回路３６Ａ，
３６Ｂによる復号化が順に行われた後、合成回路８４に
よる合成処理が行われる。この通常再生の場合は、デー
タ付加用スイッチ８４Ｂが可変長符号復号化回路３６Ｂ
側に切り換えられているので、混合回路８４Ａによって
記録側の分離回路１４と逆の処理が行われる。合成後の
データ列は、直交逆変換回路４０によってＤＣＴと逆の
直交逆変換の処理が行われて復号化される。更に、復号
化されたデジタルの映像信号は、Ｄ／Ａ変換器４２によ
ってアナログの映像信号に変換される。このようにし
て、データの復号化が行われ映像信号が再生される。

【００５０】ｃ，サーチ時の動作次に、サーチ再生時の動作について説明する。上述した
ようにして信号記録が行われたビデオテープ２６を例え
ば２．５倍速でサーチしたとする。この場合に再生でき
る範囲は図８に示すようになる。

【００５１】同図には、２．５倍速でサーチ再生したと
きのヘッド軌跡と、映像信号が有効に再生できる範囲が
示されている。同図に示すように、トラックＡ0からト
レースを開始したヘッド２８Ａは、トラックＢ0，Ａ1を
横切ってトラックＢ1でトレースを終了する。また、ト
ラックＢ0からトレースを開始したヘッド２８Ｂは、ト
ラックＡ1，Ｂ1を横切ってトラックＡ2でトレースを終
了する。これらのトレースによって再生される映像信号
は、ヘッドアジマスの関係から同図に斜線で示すＳＩ〜
ＳＬの部分である。

【００５２】同様に、トラックＢ2からトレースを開始
したヘッド２８Ａは、トラックＡ3，Ｂ3を横切ってトラ
ックＡ4でトレースを終了する。また、トラックＡ3から
トレースを開始したヘッド２８Ｂは、トラックＢ3，Ａ4
を横切ってトラックＢ4でトレースを終了する。これら
のトレースによって再生される映像信号は、ヘッドアジ
マスの関係から同図に斜線で示すＳＭ〜ＳＰの部分であ
る。

【００５３】本実施例では、このサーチ時には、各トラ
ックのＶＬの領域から再生された偶数番データ列のみ
（又は奇数番データ列のみ）を用い、ＶＨの領域からは
データ「０」が再生されたように処理が行われる。具体
的には、サーチ時は、サーチ指示に基づいて合成回路８
４のデータ付加用スイッチ８４Ｂがデータ「０」側に切
り換えられる。このため、混合回路８４Ａには、図７
（Ｂ）に示す偶数番データ列と「０」データ列とが入力
され、これらが同図（Ｄ）に示すように交互に配列され
て混合されることになる。この結果、混合後のデータ列
は、同図（Ｅ）に示すように、奇数番データのところが
データ「０」で置き換えられたことになる。

【００５４】直交逆変換回路４０では、このようなデー
タ列に対して直交逆変換が行われる。すると、奇数番デ
ータ列を「０」としたためにブロック歪みが発生する
が、偶数番データ列にはＤＣＴの最低次数データである
直流分Ｄ（０）が含まれているため、内容を確認できる
程度の画質の画像が得られる。

【００５５】これを再生画面上で見ると、図９に示すよ
うになる。上述したように、本実施例では、各トラック
の下側のＶＬの領域のデータが利用され、上側のＶＨの
領域のデータは破棄されて使用されない。従って、図８
において、トラックＡ0〜Ｂ1から再生される領域はＳ
Ｉ，ＳＫのみである。これを画面上で示すと、図９
（Ａ）のようになる。次に、トラックＡ3〜Ｂ4から再生
される領域はＳＭ，ＳＯのみである。これを画面上で示
すと、図９（Ｂ）のようになり、それらを合成すると、
同図（Ｃ）に示すような１フレームの画像が得られる。

【００５６】ところで、以上のようなサーチ再生動作に
おいては、偶数番データ列のみが使用され、奇数番デー
タのところは「０」データで置き換えられる。すなわ
ち、逆変換に用いられるＤＣＴ係数データは、８×８＝
６４の１／２の３２個である。しかし、第１実施例で示
したように、フィールド単位でＤＣＴが行われたとき
は、偶数番データ列が第１フィールドデータ列，奇数番
データ列が第２フィールドデータ列となっている。この
ため、前記サーチ再生時に用いる偶数番データ列は第１
フィールドデータ列のみとなる。従って、逆変換に用い
られるＤＣＴ係数は３２個である。

【００５７】しかし、分離回路１４による分離時に第
１，第２フィールドのデータが混在しているような場合
は、サーチ再生に用いられる偶数番データ列に第１フィ
ールドデータのみならず第２フィールドデータも混在す
るようになる。この結果、逆変換に用いるＤＣＴ係数が
３２個よりも少なくなって、サーチ再生画像が悪化す
る。本実施例によれば、このような不都合が回避され
て、サーチ時の内容確認を良好に行うことができる。更
に本実施例によれば、偶数番データ列のみを利用するこ
とでサーチ再生画像に含まれる画像のフレーム数が従来
よりも低減され、この点からも画像の内容確認が容易に
なる。

【００５８】＜他の実施例＞なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば次のようなも
のも含まれる。（１）前記実施例では、直交変換として８×８画素又は
８×４画素を単位とする２次元のＤＣＴを用いたが、そ
の画素数は適宜設定してよいし、更に多次元としてもよ
い。また、他の直交変換手法を用いてもよい。可変長符
号化，誤り訂正符号化などの手法についても同様であ
る。また、ジグザグスキャンの手法も、分離の手法を考
慮して行えばよく、前記実施例に示した順番に限定され
るものではない。

【００５９】（２）前記実施例では、データ数がほぼ同
数の２つのデータ列に分離を行ったが、必要に応じて更
に多数のデータ列に分離するようにしてよい。

【００６０】（３）例えば、図３の直交変換回路７０の
出力側を可変長符号化回路１６Ａの入力側に直接接続す
るようにすれば、一般的なデジタル映像信号の記録装置
と同様の構成となる。このような接続と図３の接続とを
スイッチで切り換えるようにすれば、標準モードと高画
質モードというように動作モードを複数設けて、１台の
ＶＴＲで記録再生のデータの情報量を変えるということ
も可能である。サーチの動作モード数も、必要に応じて
適宜設定してよい。例えば、２倍速のみとする，２倍速
と２．５倍速とするなどである。

【００６１】（４）前記実施例では、分離回路１４で
「０」のデータ付加を行った後に可変長符号化を行って
いるが、可変長符号器側で「０」のデータ付加を行った
場合と同様に符号化処理を行うことができれば、分離時
におけるデータ付加を行う必要はない。（５）前記実施例は、本発明をＶＴＲに適用したもので
あるが、その他ビデオディスクなどの映像処理装置一般
に本発明は適用可能である。（６）前記実施例では、画面を２分割したが必要に応じ
て適宜に分割しよい。また、分割する領域も、上下のみ
ならず適宜の領域に分割してよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるデジ
タル映像信号の符号化回路及び復号化回路によれば、直
交変換後のデータを少なくとも２つのデータ列に分離す
るときにフィールド毎に分離するようにしたので、適応
的な直交変換の切換えを良好に行うことができるととも
に、サーチ時の再生画像の画質の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるデジタル映像信号の符号化回路及
び復号化回路の第１実施例を示す構成図である。

【図２】前記第１実施例におけるフィールド毎のデータ
列のジグザグスキャンの一例を示す説明図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す回路ブロック図であ
る。

【図４】画像の分割記録の様子を示す説明図である。

【図５】前記実施例におけるデータ列の並び換えの様子
を示す説明図である。

【図６】前記実施例における合成回路の一例を示す回路
ブロック図である。

【図７】前記実施例におけるデータ列の分離と合成の様
子を示す説明図である。

【図８】前記実施例のサーチ時における再生領域を示す
説明図である。

【図９】前記サーチ時の再生画像を示す説明図である。

【図１０】本発明の先行技術の一例を示す回路ブロック
図である。

【図１１】前記先行技術の主要部を示す回路ブロック図
である。

【図１２】前記先行技術におけるジグザグスキャンの様
子を示す説明図である。

【図１３】ＤＣＴの変換次数と、フレーム及びフィール
ドの画像との関係を示す説明図である。

【図１４】分離回路の一例を示す回路ブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０…Ａ／Ｄ変換器、１４…分離回路（分離手段）、１
６Ａ，１６Ｂ…可変長符号化回路（符号化手段）、１８
Ａ，１８Ｂ…誤り訂正符号化回路（符号化手段）、２０
…記録符号化回路、２２，３０…アンプ、２４Ａ，２４
Ｂ…記録ヘッド、２６…ビデオテープ、２８Ａ，２８Ｂ
…再生ヘッド、３２…データ検出回路、３４Ａ，３４Ｂ
…誤り訂正回路（復号化手段）、３６Ａ，３６Ｂ…可変
長符号復号化回路（復号化手段）、３８…混合回路（混
合手段）、４０…直交逆変換回路（逆変換手段）、４２
…Ｄ／Ａ変換器、７０…直交変換回路、７０Ａ…ＤＣＴ
回路（第１の直交変換手段），７０Ｂ，７０Ｃ…ＤＣＴ
回路（第２の直交変換手段）、７０Ｄ…ジグザグスキャ
ン回路（第１のスキャン手段）、７０Ｅ…ジグザグスキ
ャン回路（第２のスキャン手段）、７０Ｆ…選択手段、
８０，８２…並び換え回路、８４…合成回路（混合手
段）、Ａm，Ｂm…トラック、Ｄ（ｎ）…ＤＣＴ変換係数
データ、ＰＡ，ＰＢ…分割画像、ＳＩ〜ＳＰ…再生領
域、ＶＬ，ＶＨ…分割記録領域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームの画像を対象としてデジタル映
像信号を直交変換する第１の直交変換手段と、フィール
ドの画像を対象としてデジタル映像信号を直交変換する
第２の直交変換手段と、第１の直交変換手段によって得
られた変換データを予め定めた順序でスキャンしてデー
タ列を得る第１のスキャン手段と、第２の直交変換手段
によって得られた変換データを、フィールドを考慮して
予め定めた順序でスキャンしてデータ列を得る第２のス
キャン手段と、これらのスキャン手段によって得られた
データ列の一方を画像に応じて適応的に選択する選択手
段と、これによって選択されたデータ列をフレーム又は
フィールド毎の少なくとも２つのデータ列に分離する分
離手段と、これによって分離された各データ列毎に、デ
ータ圧縮及び誤り訂正のための符号化処理を行う符号化
手段とを備えたことを特徴とするデジタル映像信号符号
化回路。
【請求項２】請求項１記載のデジタル映像信号符号化
回路によって符号化された映像信号を記録媒体から再生
して復号化する復号化手段と、これによって得られた符
号化データ列を、前記分離手段による分離手法と逆の手
法で混合する混合手段と、これによって混合されたデー
タ列を、前記スキャン手段及び直交変換手段のうちの該
当するものと逆の処理で復号する直交逆変換手段とを備
えたことを特徴とするデジタル映像信号復号化回路。