JPH1093977A

JPH1093977A - 画像信号処理装置とその方法

Info

Publication number: JPH1093977A
Application number: JP24518696A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kitamura; 卓也北村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＭＰＴＥ１２５Ｍの映像信号は、ＭＰＥＧ方
式により適切に符号化することができない。【解決手段】ＡＤ変換部１１０に入力された映像信号は
デジタル信号に変換され、前処理部１２０でＭＰＥＧ符
号化に適したフォーマットに変換され、ビデオソース符
号化部１３０でＭＰＥＧ符号化される。パラレル−シリ
アル変換部１４０に入力されたＳＡＶ，ＥＡＶなどの映
像タイミング基準信号は、各ワードごとにＭＳＢより順
にシリアルデータに変換され、ビデオ多重化符号化部１
５０でビデオソース符号化部１３０より出力されたＭＰ
ＥＧビットストリームのユーザデータ領域に配置され
る。そして、バッファ１６０でバッファリングされ、シ
ステム多重化符号化部１７０でオーディオデータやテキ
スト情報などのその他のデータとさらに多重化され、送
出部１８０を介して伝送路２１０に送出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビットリダクショ
ン方式の画像圧縮方式を適用した画像信号処理装置とそ
の方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号処理技術や画像処理技術の進展によ
り、動画像の圧縮技術も広く一般的に利用されるように
なっている。現在のビデオ信号には、画像情報以外に画
像に付随する情報としてＶＩＴＣ(Vertical Interval t
ime code) やビデオインデックスというような信号が入
れられることが多い。しかし、ＶＩＴＣのように画像に
データを重畳している場合、圧縮されるとその歪みによ
り不都合が生じる場合がある。これらのデータはデジタ
ル的なデータであるため、ある程度以上の歪みが加わる
と実際の目的に応じた情報を正しく伝送できなくなる。
また、これらのデータは時間的にも空間的にも無相関で
あることが多く、圧縮が困難なことにより歪みが大きく
なる傾向があり、さらに問題を生じ易いとも言える。ま
た、ＶＩＴＣと言うようなデータ以外にも、画像情報で
あるが無歪みで伝送したいというような場合もある。

【０００３】そのような不都合を回避するために、たと
えば世界的に標準化された動画像圧縮方式であるＭＰＥ
Ｇ２(Moving Picture coding Experts Groupによる高品
質動画符号化方式) では、ユーザデータが用意されてお
り、これを利用することによりデータを伝送することが
可能である。ＭＰＥＧ２においては、ビデオシーケンス
レイヤにユーザデータを入れることができる。

【０００４】ところで、ビデオ信号のデジタルインター
フェイスとしては、ＳＭＰＴＥ１２５Ｍが一般的であ
る。このデータフォーマットはビデオのみならず、オー
ディオやアンシラリもサポートしているため、広く用い
られている。このフォーマットは８あるいは１０ビット
のワードを単位とするパラレルフォーマットであり、デ
ータ中に０００ｈ（ｈは１６進数表示であることを示
す）からなるワードは禁止コードであり存在しないよう
になっている。というのは、０００ｈは同期をとるため
のコードとして規定されているからである。たとえば、
画像信号のラインごとの同期をとるために用いられてい
る”ＳＡＶ”あるいは”ＥＡＶ”は、表３のように規定
されている。

【０００５】

【表３】

【０００６】但し、Ｆ＝０（フィールド１）＝１（フィールド２）Ｖ＝０（フィールドブランキング以外）＝１（フィールドブランキング内）Ｈ＝０（ＳＡＶ）＝１（ＥＡＶ）である。また、P0,P1,P2はパリティであり、表４に示す
ように求められる。

【０００７】

【表４】

【０００８】また、このＳＭＰＴＥ１２５Ｍのシリアル
インターフェイスとしては、ＳＭＰＴＥ２５９Ｍが規定
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのような汎
用的なビデオ信号は、前述したようなＭＰＥＧ方式によ
り適切に符号化することができない場合があるという問
題がある。ＭＰＥＧ２のユーザデータとしては、どのよ
うなデータでも遅れるわけではなく、「２３以上の連続
した０のビット列を含んではいけない」という制限があ
る。これは、ＭＰＥＧ２の各層の同期をとるために用い
られているスタートコードが「２３以上の連続した０の
ビット列」を含むものになっており、それ以外には、
「２３以上の連続した０のビット列」がデータの中に現
れないような仕様になっているからである。そして、こ
の仕様を守らなかった場合には、スタートコードの誤検
出が発生し、画像データの復元ができなくなる。

【００１０】前述したＳＭＰＴＥ２５９Ｍにおいては、
ＳＭＰＴＥ１２５Ｍの各ワードをＬＳＢ方向から順にシ
リアル化している。この変換においては、普通のデータ
は０００ｈが出現しないから、ユーザデータとして問題
なく伝送できるが、前述したＳＡＶ，ＥＡＶでは、０が
２３ビット以上続く場合があり適切に符号化することが
できない。

【００１１】したがって、本発明の目的は、デジタル画
像フォーマットをＭＰＥＧ２のビットストリームを用い
て容易に伝送したり記録したりすることができるよう
な、画像信号処理装置を提供することにある。また、本
発明の他の目的は、デジタル画像フォーマットをＭＰＥ
Ｇ２のビットストリームを用いて容易に伝送したり記録
したりすることができるような、画像信号処理方法を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、パラレルからシリアルに変換す
る際に、ＭＳＢからＬＳＢ方向に順に変換するようにし
た。

【００１３】したがって、本発明の画像信号処理装置
は、表３で示されるようなＳＡＶ(Start of Active Vid
eo) とＥＡＶ(End of Active Video) のような映像タイ
ミング基準コードを有するたとえばＳＭＰＴＥ１２５Ｍ
のようなパラレルインターフェイス規格のデジタル映像
信号を、ＭＰＥＧ方式のビットストリームに変換し、蓄
積したり、あるいは伝送したりする画像信号処理装置で
あって、そのデジタル映像信号の有効映像データをＭＰ
ＥＧ２方式で符号化する符号化手段と、表３に示すよう
な映像タイミング基準コードを各ワードごとにＭＳＢよ
り開始されるシリアルデータに変換するシリアルデータ
生成手段と、生成されたＭＰＥＧ２ビットストリームの
ユーザデータ領域に、変換されたシリアルデータを配置
する多重化手段とを有する。なお、前述した元にデジタ
ル映像信号としては、ビット幅８ビットの場合と１０ビ
ットの場合があるが、８ビットの場合は表３の上位８ビ
ットを用いるものとする。

【００１４】また、本発明の画像信号処理装置は、前述
したような装置により生成され、蓄積されている、ある
いは、伝送されたＭＰＥＧビットストリームよりデジタ
ル映像信号を復元する装置であって、そのＭＰＥＧ２ビ
ットストリームよりユーザデータ領域のデータを分離す
るデータ分離手段と、その分離したデータを、先頭から
順にＭＳＢより配置される所定ビット幅のワードに変換
するデータ変換手段と、ＭＰＥＧ２ビットストリームを
復号化し、復号化された映像データを生成する復号化手
段と、復号化された映像データと変換されたデータに基
づいて、所定のデジタル映像信号を生成するデジタル映
像信号生成手段とを有する。

【００１５】また、本発明の画像信号処理方法は、前述
したようなパラレルインターフェイス規格のデジタル映
像信号を、ＭＰＥＧ方式のビットストリームに変換し、
蓄積したり、あるいは伝送したりするための画像信号処
理方法であって、そのデジタル映像信号の有効映像デー
タをＭＰＥＧ２方式で符号化し、映像タイミング基準コ
ードを各ワードごとにＭＳＢより開始されるシリアルデ
ータに変換し、ＭＰＥＧ２ビットストリームのユーザデ
ータ領域に、変換されたシリアルデータを配置する。

【００１６】また、本発明の画像信号処理方法は、ＭＰ
ＥＧ２ビットストリームより映像タイミング基準信号が
配置されたユーザデータ領域を分離し、分離したデータ
を先頭から順にＭＳＢより配置される所定ビット幅のワ
ードに変換し、一方でそのＭＰＥＧ２ビットストリーム
を復号化し、その復号化された映像データと変換された
データに基づいて所定のデジタル映像信号を生成する。

【００１７】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態本発明の第１の実施の形態を図１〜図３を参照して説明
する。第１の実施の形態としては、本発明に係わる映像
信号送信装置および映像信号受信装置を各々有するＡＶ
信号送信装置およびＡＶ信号受信装置が伝送路を介して
接続され、ＡＶ信号をその伝送路を介して伝送するＡＶ
信号伝送システムについて説明する。そのＡＶ信号伝送
システムの構成を図１に示す。ＡＶ信号伝送システム
は、ＡＶ信号送信装置１００、伝送路２１０およびＡＶ
信号受信装置３００を有する。

【００１８】伝送路２１０は、公衆電話回線、専用回
線、デジタル回線、マイクロ波通信、衛星通信などの各
種の通信回線や、地上波放送、有線放送、衛星放送など
の各種の放送網など、任意の形態の伝送路であり、本実
施の形態のＡＶ信号伝送システムの適用形態に応じて、
適宜好適な伝送路が選択される。すなわち、本実施の形
態のＡＶ信号伝送システムがテレビ局間や企業間などの
ＡＶ信号の伝送に用いられる場合には、送受信端末の間
の伝送路２１０は前述したような各種の通信回線とな
り、テレビ局から一般家庭に対する放送に用いられる場
合には、伝送路２１０は前述したような各種の放送網に
なる。

【００１９】以下、ＡＶ信号送信装置１００およびＡＶ
信号受信装置３００について順に説明する。まず、ＡＶ
信号送信装置１００について説明する。ＡＶ信号送信装
置１００には、５２５／６０方式のアナログコンポーネ
ント信号が入力され、デジタル信号に変換された後にＭ
ＰＥＧ符号化されて伝送路２１０に送出される。そのＡ
Ｖ信号送信装置１００は、ＡＤ変換部１１０、前処理部
１２０、ビデオソース符号化部１３０、パラレル−シリ
アル変換部１４０、ビデオ多重化符号化部１５０、バッ
ファ１６０、システム多重化符号化部１７０および送出
部１８０を有する。

【００２０】まず、ＡＶ信号送信装置１００の各部の構
成・機能について説明する。ＡＤ変換部１１０は、入力
されたアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換す
る。ＡＤ変換部１１０には、前述したように５２５／６
０方式のアナログコンポーネント信号である輝度信号Ｙ
および色差信号Ｃ_B,Ｃ_Rからなる映像信号が入力され
る。ＡＤ変換部１１０は、その映像信号を、色差信号Ｃ
_B,Ｃ_Rを輝度信号Ｙの１／２の周波数でサンプリングす
る４：２：２方式により符号化する。すなわち輝度信号
Ｙを１３．５ＭHz、色差信号Ｃ_B,Ｃ_Rを６．７５ＭHzで
サンプリングする。またこの時に、ＡＤ変換部１１０は
各信号はをサンプル１０ビットで直線量子化する。これ
により生成されたデジタル映像信号は、１０ビットパラ
レルのＳＭＰＴＥ(Society of Motion Picture and Tel
evision Engineers)１２５Ｍに準拠した映像信号であ
る。

【００２１】前処理部１２０は、ＡＤ変換部１１０より
入力される映像信号をフォーマット変換し、後段の符号
化で用いる空間解像度に変換する。本実施の形態におい
ては、入力される４：２：２方式の映像信号をさらに垂
直方向にサブサンプルして、４：２：０方式の映像信号
に変換する。

【００２２】ビデオソース符号化部１３０は、前処理部
１２０より入力される映像信号をＭＰＥＧ符号化する。
ビデオソース符号化部１３０においては、まず、各ピク
チャに対してピクチャの種類（Ｉ（Intra coded ）ピク
チャ、Ｐ（Predictive coded）ピクチャ、Ｂ（Bidirect
ionally predictive coded）ピクチャ）を割り当て、そ
のピクチャの種類に応じてピクチャの並び替えを行う。

【００２３】次に、各ピクチャを８×８のマクロブロッ
クに分割し、このマクロブロックごとに符号化する。す
なわち、そのピクチャがＰピクチャまたはＢピクチャで
ある場合には、各マクロブロックごとに、参照画面から
動き補償予測を行って得られるマクロブロック画像デー
タとの差分を取って予測誤差信号を得、この予測誤差信
号に対してＤＣＴを行う。また、そのピクチャがＩピク
チャである場合には、入力画像データをそのままＤＣＴ
符号化する。得られたＤＣＴ符号化係数は、後述するバ
ッファ１６０からの量子化制御信号に基づいて量子化す
る。そして、その量子化された映像データを、動きベク
トルや符号化モード情報とともに可変長符号化し、ＭＰ
ＥＧビットストリームを生成してビデオ多重化符号化部
１５０に出力する。

【００２４】パラレル−シリアル変換部１４０は、映像
信号とともにＡＶ信号送信装置１００の外部より入力さ
れる映像タイミング基準信号をシリアルデータに変換し
てビデオ多重化符号化部１５０に出力する。そのパラレ
ル−シリアル変換部１４０の構成を図２に示す。図２に
示すように、パラレル−シリアル変換部１４０はバッフ
ァメモリ１４１、コントローラ１４２およびシフトレジ
スタ１４３を有する。パラレル−シリアル変換部１４０
のバッファメモリ１４１には、図５に示すような映像信
号の有効ラインのスタートとエンドを示すような２つの
映像タイミング基準信号ＳＡＶ(Start of Active Vide
o),ＥＡＶ(End of Active Video) が入力される。その
ＳＡＶおよびＥＡＶの具体的なフォーマットを表５に示
す。

【００２５】

【表５】

【００２６】但し、Ｆ＝０（フィールド１）＝１（フィールド２）Ｖ＝０（フィールドブランキング以外）＝１（フィールドブランキング内）Ｈ＝０（ＳＡＶ）＝１（ＥＡＶ）である。また、P0,P1,P2はパリティであり、表６に示す
ように求められる。

【００２７】

【表６】

【００２８】バッファメモリ１４１においては、入力さ
れた映像タイミング基準コードを、後述するビデオ多重
化符号化部１５０においてＭＰＥＧビットストリームの
中の適切な位置に多重化できるようなタイミングで出力
できるように一時的にバッファリングする。このバッフ
ァメモリ１４１への映像タイミング基準コードの書き込
みおよび読み出し、および、そのタイミングなどについ
ては、コントローラ１４２が制御する。バッファメモリ
１４１より出力された映像タイミング基準コードは、シ
フトレジスタ１４３に入力され、順次シフトされてＭＳ
ＢからＬＳＢに順に並んだシリアルデータとしてビデオ
多重化符号化部１５０に出力される。

【００２９】ビデオ多重化符号化部１５０は、ビデオソ
ース符号化部１３０より出力されるＭＰＥＧビットスト
リームのユーザデータ領域に、パラレル−シリアル変換
部１４０より出力されるシリアルデータに変換された映
像タイミング基準コードをセットしてバッファ１６０に
出力する。バッファ１６０は、ビデオ多重化符号化部１
５０より入力され送出される映像信号のＭＰＥＧビット
ストリームを一時的に記憶し、所望のタイミングで出力
する。またこの時に、バッファ１６０に蓄積されるＭＰ
ＥＧデータのデータ量を監視し、ターゲットビットレー
トに合わせた符号量でＭＰＥＧストリームが送出できる
ように、ビデオソース符号化部１３０に対して符号化レ
ートの制御信号を出力する。

【００３０】システム多重化符号化部１７０は、バッフ
ァ１６０より出力されるＭＰＥＧ映像信号と、図示せぬ
ＭＰＥＧオーディオ符号化部で符号化されたＭＰＥＧオ
ーディオ信号、および、任意のテキスト情報などの付加
情報を多重化して、実際に送信する送信データを生成す
る。送出部１８０は、システム多重化符号化部１７０で
生成された送信データを、伝送路２１０の種類や、通信
方式などに応じた所定の送信用の信号に変換して、伝送
路２１０に送出する。

【００３１】次に、ＡＶ信号送信装置１００の動作につ
いて説明する。ＡＶ信号送信装置１００には、図５に示
すような映像信号が入力され、有効な映像信号はＡＤ変
換部１１０に、ＳＡＶおよびＥＡＶの映像タイミング基
準信号はパラレル−シリアル変換部１４０に入力され
る。ＡＤ変換部１１０に入力された映像信号は、デジタ
ル信号に変換され、前処理部１２０でＭＰＥＧ符号化に
適したフォーマットに変換され、ビデオソース符号化部
１３０でＭＰＥＧ符号化データに符号化される。一方
で、パラレル−シリアル変換部１４０に入力された表５
に示すような映像タイミング基準信号は、パラレル−シ
リアル変換部１４０のバッファメモリ１４１に一旦バッ
ファリングされた後に適宜シフトレジスタ１４３に出力
され、各ワードごとにＭＳＢより順にシリアルデータと
してビデオ多重化符号化部１５０に出力される。

【００３２】そして、ビデオ多重化符号化部１５０にお
いて、ビデオソース符号化部１３０より出力されたＭＰ
ＥＧビットストリーム中のユーザデータ領域にパラレル
−シリアル変換部１４０より出力された映像タイミング
基準信号をセットして、順次バッファ１６０に出力す
る。バッファ１６０にバッファリングされたＭＰＥＧビ
ットストリームは、システム多重化符号化部１７０でオ
ーディオデータやテキスト情報などのその他のデータと
さらに多重化され、送出部１８０を介して伝送路２１０
に送出される。

【００３３】次に、ＡＶ信号受信装置３００について説
明する。ＡＶ信号受信装置３００は、伝送路２１０を介
して伝送されてきたＡＶデータを復号化し、５２５／６
０方式のアナログコンポーネント信号に変換して、たと
えばテレビジョン受像機などにより視覚可能に出力する
装置である。ＡＶ信号受信装置３００は、受信部３１
０、システム多重化復号化部３３０、バッファ３４０、
ビデオ多重化復号化部３５０、シリアル−パラレル変換
部３６０、ビデオソース復号化部３７０、後処理部３８
０およびＤＡ変換部３９０を有する。

【００３４】まず、ＡＶ信号受信装置３００の各部の構
成・機能について説明する。受信部３１０は、伝送路２
１０を介して伝送された信号を受信し、伝送用の信号か
ら元のデータに戻してシステム多重化復号化部３３０に
出力する。システム多重化復号化部３３０は、受信部３
１０より入力される受信データより、ＭＰＥＧ映像信号
と、ＭＰＥＧオーディオ信号、および、テキスト情報な
どの他の付加情報を分離して、ＭＰＥＧ映像信号はＭＰ
ＥＧビットストリームとしてバッファ３４０に、ＭＰＥ
Ｇオーディオ信号およびテキスト情報は図示せぬそれぞ
れの処理部に出力する。

【００３５】バッファ３４０は、システム多重化復号化
部３３０より入力されるＭＰＥＧビットストリームを一
時的に記録し、所定のタイミングで順次ビデオ多重化復
号化部３５０に出力する。ビデオ多重化復号化部３５０
は、バッファ３４０より読み出したＭＰＥＧビットスト
リームより、ユーザデータ領域に記録されているデータ
を読み出してシリアル−パラレル変換部３６０に出力す
る。前述したようなＡＶ信号送信装置１００より送信さ
れたデータを受信した場合には、このユーザデータ領域
にはたとえばＳＡＶ，ＥＡＶなどの映像タイミング基準
コードが記録されており、これらの信号がシリアル−パ
ラレル変換部３６０に出力される。

【００３６】シリアル−パラレル変換部３６０は、ビデ
オ多重化復号化部３５０より入力されるＭＰＥＧビット
ストリームのユーザデータ領域のデータがシリアルデー
タとして入力され、このデータを所定のビット幅のワー
ドのＭＳＢより順に配置してその所定ビット幅のパラレ
ル信号に変換する。そのシリアル−パラレル変換部３６
０の構成を図３に示す。図３に示すように、シリアル−
パラレル変換部３６０はシフトレジスタ３６１、バッフ
ァメモリ３６２およびコントローラ３６３を有する。

【００３７】シフトレジスタ３６１は、ビデオ多重化復
号化部３５０より入力されるビット列を、ＬＳＢに順に
セットしながらＭＳＢ方向に１ビットづつシフトし１０
ビットのデータが蓄積されるごとに１ワードのデータと
してバッファメモリ３６２に出力する。そしてバッファ
メモリ３６２は、そのワードごとに入力されるデータを
一時的にバッファリングし、所望のタイミングで出力す
る。たとえば、これらのユーザデータが前述したような
映像タイミング基準信号の場合には、表５および表６に
示したようなデータが復号化され、後述するビデオソー
ス復号化部３７０〜ＤＡ変換部３９０により復号化され
た映像信号とともに図５に示すような映像信号が構成で
きるようなタイミングで、これらのユーザデータを出力
する。なお、このコントローラ１４２への映像タイミン
グ基準コードの書き込みおよび読み出し、および、その
タイミングなどについては、コントローラ３６３が制御
する。

【００３８】ビデオソース復号化部３７０は、ビデオ多
重化復号化部３５０より入力されるＭＰＥＧビットスト
リームをＭＰＥＧ復号化する。ビデオソース復号化部３
７０においては、まずマクロブロックごとの情報に復号
化され、符号化モード、動きベクトル、量子化情報、お
よび、量子化ＤＣＴ係数が分離される。次に、復号化さ
れた８×８の量子化ＤＣＴ係数が逆量子化されＤＣＴ係
数に復元され、さらに逆ＤＣＴが行われて画素空間デー
タに変換される。そして、そのピクチャがＰピクチャま
たはＢピクチャの場合には、動き補償予測されたブロッ
クデータが加算されて元の画像が出力され、さらにピク
チャを元の順序に並び換えて出力される。

【００３９】後処理部３８０は、ビデオソース復号化部
３７０で復号化された映像信号をフォーマット変換し
て、元の空間解像度に変換する。本実施の液体において
は、４：２：０方式の映像信号を、４：２：２方式の映
像信号に戻す。そして、ＤＡ変換部３９０は、後処理部
３８０より入力されるデジタル映像信号を、元のアナロ
グ映像信号に変換する。本実施の形態においては、５２
５／５０方式のアナログコンポーネント信号に変換され
る。このようにしてＤＡ変換部３９０より出力される映
像信号は、シリアル−パラレル変換部３６０より出力さ
れる映像タイミング基準信号を合わせてＳＭＰＴＥ１２
５Ｍに準拠した映像信号となり、後段の種々の機器に入
力されて使用される。

【００４０】次に、ＡＶ信号受信装置３００の動作につ
いて説明する。伝送路２１０を介して伝送された信号
は、受信部３１０において伝送用符号化より復号化さ
れ、システム多重化復号化部３３０においてオーディオ
信号およびテキスト情報などのデータが分離され、バッ
ファ３４０において最終的に所望のタイミングで映像信
号が出力されるようにバッファリングされる。そして、
ビデオ多重化復号化部３５０においてそのＭＰＥＧビッ
トストリームよりユーザデータ領域のデータを取り出
し、シリアル−パラレル変換部３６０においてその取り
出されたデータを時系列順にＭＳＢから配置されるよう
な１０ビットのワードデータに変換して出力する。一方
で、映像信号を含むＭＰＥＧビットストリームはビデオ
ソース復号化部３７０でＭＰＥＧ復号化され、後処理部
３８０でフォーマットが整えられた後に、ＤＡ変換部３
９０でアナログ信号に変換されて出力される。

【００４１】このように、第１の実施の形態のＡＶ信号
伝送システムにおいては、たとえばＳＭＰＴＥ１２５Ｍ
に準拠した映像信号に対して、前述した表５に示すよう
な映像タイミング基準信号を、そのＭＳＢが先頭となり
以後ＬＳＢ方向のビットが連なるような順序でシリアル
データに変換し、ＭＰＥＧストリームのユーザデータ領
域に配置している。その結果、データ０の連続は最大２
２であり、ＭＰＥＧ方式で禁止されている２３以上の０
の連続は発生せず、ＳＭＰＴＥ１２５Ｍの映像信号をＭ
ＰＥＧ符号化して適切に伝送することができる。

【００４２】第２の実施の形態本発明の第２の実施の形態を図４を参照して説明する。
第２の実施の形態としては、本発明に係わる映像信号記
録装置および映像信号再生装置を各々有するＡＶ信号記
録装置およびＡＶ信号再生装置を有し、それらの装置に
よりＡＶ信号を蓄積装置に蓄積するＡＶ信号記録再生シ
ステムについて説明する。そのＡＶ信号記録再生システ
ムの構成を図４に示す。ＡＶ信号記録再生システムは、
ＡＶ信号記録装置１０１、蓄積装置２２０およびＡＶ信
号再生装置３０１を有する。なお、蓄積装置２２０は、
ＶＴＲ装置、ＤＶＤ装置、ＨＤ装置、ＭＯ装置、ＭＤ装
置などの任意のデータ記録装置である。

【００４３】以下、ＡＶ信号記録装置１０１およびＡＶ
信号再生装置３０１について順に説明する。まず、ＡＶ
信号記録装置１０１について説明する。ＡＶ信号記録装
置１０１には、５２５／６０方式のアナログコンポーネ
ント信号が入力され、デジタル信号に変換された後にＭ
ＰＥＧ符号化されて蓄積装置２２０に記録される。ＡＶ
信号記録装置１０１は、ＡＤ変換部１１０、前処理部１
２０、ビデオソース符号化部１３０、パラレル−シリア
ル変換部１４０、ビデオ多重化符号化部１５０、バッフ
ァ１６０、システム多重化符号化部１７０およびＡＶ信
号伝送システム９０を有する。

【００４４】ＡＶ信号記録装置１０１は、前述したＡＶ
信号送信装置１００と大多数の構成部は同一である。こ
れらのＡＶ信号送信装置１００と同一の構成部には、図
４において図１と同一の符号を付し、その説明を省略す
る。そして異なるのは、ＡＶ信号記録装置１０１は、Ａ
Ｖ信号送信装置１００の最終段に設けられていた映像信
号を伝送路２１０に送出する送出部１８０に換えて、映
像信号を蓄積装置２２０に記録する記録部１９０を有す
る点である。その記録部１９０は、システム多重化符号
化部１７０で生成された送信データを、蓄積装置２２０
の種類や、記録方式などに応じた所定の記録用の信号に
変換して、蓄積装置２２０に記録する。

【００４５】このようなＡＶ信号記録装置１０１におい
ては、図５に示すようなＳＭＰＴＥ１２５Ｍに準拠した
映像信号が入力され、有効な映像信号はＡＤ変換部１１
０に、ＳＡＶおよびＥＡＶの映像タイミング基準信号は
パラレル−シリアル変換部１４０に入力される。ＡＤ変
換部１１０に入力された映像信号は、デジタル信号に変
換され、前処理部１２０でＭＰＥＧ符号化に適したフォ
ーマットに変換され、ビデオソース符号化部１３０でＭ
ＰＥＧ符号化データに符号化される。一方で、パラレル
−シリアル変換部１４０に入力された表５に示すような
映像タイミング基準信号は、パラレル−シリアル変換部
１４０のバッファメモリ１４１に一旦バッファリングさ
れた後に適宜シフトレジスタ１４３に出力され、各ワー
ドごとにＭＳＢより順にシリアルデータとしてビデオ多
重化符号化部１５０に出力される。

【００４６】そして、ビデオ多重化符号化部１５０にお
いて、ビデオソース符号化部１３０より出力されたＭＰ
ＥＧビットストリーム中のユーザデータ領域にパラレル
−シリアル変換部１４０より出力された映像タイミング
基準信号をセットして、順次バッファ１６０に出力す
る。バッファ１６０にバッファリングされたＭＰＥＧビ
ットストリームは、システム多重化符号化部１７０でオ
ーディオデータやテキスト情報などのその他のデータと
さらに多重化され、記録部１９０を介して蓄積装置２２
０に記録される。

【００４７】次に、ＡＶ信号再生装置３０１について説
明する。ＡＶ信号再生装置３０１は、蓄積装置２２０に
記録されている符号化されたＡＶデータを再生して復号
化し、５２５／６０方式のアナログコンポーネント信号
に変換して、たとえばテレビジョン受像機などにより視
覚可能に出力する。そのＡＶ信号再生装置３０１は、再
生部３２０、システム多重化復号化部３３０、バッファ
３４０、ビデオ多重化復号化部３５０、シリアル−パラ
レル変換部３６０、ビデオソース復号化部３７０、後処
理部３８０およびＤＡ変換部３９０を有する。

【００４８】ＡＶ信号再生装置３０１も、前述したＡＶ
信号受信装置３００と大多数の構成部は同一である。そ
してこれらのＡＶ信号受信装置３００と同一の構成部に
は、図４において図１と同一の符号を付し、その説明を
省略する。そして異なるのは、ＡＶ信号再生装置３０１
は、ＡＶ信号受信装置３００の最初の工程として設けら
れていた映像信号を蓄積装置２２０より受信する受信部
３１０に換えて、映像信号を蓄積装置２２０より再生す
る再生部３２０を有する点である。その再生部３２０
は、蓄積装置２２０に記録されている所望の信号を再生
し、記録用の信号から元のデータに戻してシステム多重
化復号化部３３０に出力する。

【００４９】このようなＡＶ信号再生装置３０１におい
ては、蓄積装置２２０に記録されているＡＶ信号が再生
部３２０において再生され、記録用符号化より復号化さ
れ、システム多重化復号化部３３０においてオーディオ
信号およびテキスト情報などのデータが分離され、バッ
ファ３４０において最終的に所望のタイミングで映像信
号が出力されるようにバッファリングされる。そして、
ビデオ多重化復号化部３５０においてそのＭＰＥＧビッ
トストリームよりユーザデータ領域のデータを取り出
し、シリアル−パラレル変換部３６０においてその取り
出されたデータを時系列順にＭＳＢから配置されるよう
な１０ビットのワードデータに変換して出力する。一方
で、映像信号を含むＭＰＥＧビットストリームはビデオ
ソース復号化部３７０でＭＰＥＧ復号化され、後処理部
３８０でフォーマットが整えられた後に、ＤＡ変換部３
９０でアナログ信号に変換されて出力される。

【００５０】このように、第２の実施の形態のＡＶ信号
記録再生システムにおいては、たとえばＳＭＰＴＥ１２
５Ｍに準拠した映像信号に対して、前述した表５に示す
ような映像タイミング基準信号を、そのＭＳＢが先頭と
なり以後ＬＳＢ方向のビットが連なるような順序でシリ
アルデータに変換し、ＭＰＥＧストリームのユーザデー
タ領域に配置している。その結果、データ０の連続は最
大２２であり、ＭＰＥＧ方式で禁止されている２３以上
の０の連続は発生せず、ＳＭＰＴＥ１２５Ｍの映像信号
をＭＰＥＧ符号化して適切に記録し、また再生すること
ができる。

【００５１】なお、本発明は本実施の形態に限られるも
のではなく、種々の改変が可能である。たとえば、前述
した実施に形態においては、５２５／６０方式のＳＭＰ
ＴＥ１２５Ｍの映像信号について説明したが、これに限
られるものではなく、たとえば６２５／５０方式のＥＢ
ＵＴｅｃｈ３２６７−Ｅなどの映像信号についても適用
可能である。また、それらのパラレルインターフェイス
として、１ワードが１０ビットの場合について説明した
が、１ワードが８ビットの場合でもよい。また、コンポ
ーネント信号のシリアルインターフェイスであるＳＭＰ
ＴＥ２５９Ｍなどにも適用可能である。その場合には、
シリアルデータを一旦パラレルデータに変換した後に、
本発明を適用すればよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明の画像信号処理装置とその方法に
よれば、たとえばＳＭＰＴＥ１２５Ｍに準拠したような
たとえば表５に示したような映像タイミング基準信号を
有する映像信号を、２３個以上０が連続しないようなシ
リアルデータに変換することができる。その結果、その
ような映像信号をＭＰＥＧ方式により適切に符号化する
ことができ、より効率よく伝送をしたり、記録装置に記
録し再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のＡＶ信号伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示したＡＶ信号伝送システムのＡＶ信号
送信装置のパラレル−シリアル変換部の構成を示す図で
ある。

【図３】図１に示したＡＶ信号伝送システムのＡＶ信号
受信装置のシリアル−パラレル変換部の構成を示す図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施の形態のＡＶ信号伝送シス
テムの構成を示すブロック図である。

【図５】デジタル映像データの、１イラインの構成を示
す図である。

【符号の説明】

１００…ＡＶ信号送信装置、１０１…ＡＶ信号記録装
置、１１０…ＡＤ変換部、１２０…前処理部、１３０…
ビデオソース符号化部、１４０…パラレル−シリアル変
換部、１４１…バッファメモリ、１４２…コントロー
ラ、１４３…シフトレジスタ、１５０…ビデオ多重化符
号化部、１６０…バッファ、１７０…システム多重化符
号化部、１８０…送出部、１９０…記録部、２１０…伝
送路、２２０…蓄積装置、３００…ＡＶ信号受信装置、
３０１…ＡＶ信号再生装置、３１０…受信部、３２０…
再生部、３３０…システム多重化復号化部、３４０…バ
ッファ、３５０…ビデオ多重化復号化部、３６０…シリ
アル−パラレル変換部、３６１…シフトレジスタ、３６
２…バッファメモリ、３６３…コントローラ、３７０…
ビデオソース復号化部、３８０…後処理部、３９０…Ｄ
Ａ変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１ワードが１０ビットで構成される場合は
表１で示すような４ワードで、１ワードが８ビットで構
成される場合は表１の各ワード上位８ビットで構成され
る４ワードで各々規定されるような映像タイミング基準
コードを有するデジタル映像信号を、ＭＰＥＧ２方式で
符号化する装置であって、前記デジタル映像信号の有効映像データを、ＭＰＥＧ２
方式で符号化し、ＭＰＥＧ２ビットストリームを生成す
る符号化手段と、前記映像タイミング基準コードを各ワードごとにＭＳＢ
より開始されるシリアルデータに変換するシリアルデー
タ生成手段と、前記生成されたＭＰＥＧ２ビットストリームのユーザデ
ータ領域に、前記変換されたシリアルデータを配置する
多重化手段とを有する画像信号処理装置。【表１】但し、Ｆ＝０（フィールド１）＝１（フィールド２）Ｖ＝０（フィールドブランキング以外）＝１（フィールドブランキング内）Ｈ＝０（ＳＡＶ）＝１（ＥＡＶ） P0,P1,P2はパリティである。
【請求項２】前記変換されたシリアルデータが配置され
たＭＰＥＧ２ビットストリームを記録する記録手段をさ
らに有し、前記映像タイミング基準コードを有するデジ
タル映像信号を、ＭＰＥＧ２方式で符号化して蓄積する
請求項１の画像信号処理装置。
【請求項３】前記変換されたシリアルデータが配置され
たＭＰＥＧ２ビットストリームを伝送路に送出する送出
手段をさらに有し、前記映像タイミング基準コードを有
するデジタル映像信号を、ＭＰＥＧ２方式で符号化して
送出する請求項１の画像信号処理装置。
【請求項４】ＭＰＥＧ２方式で符号化されたＭＰＥＧ２
ビットストリームを復号化して所定のデジタル映像信号
を生成する装置であって、入力されたＭＰＥＧ２ビットストリームより、ユーザデ
ータ領域のデータを分離し、ユーザデータ領域のシリア
ルデータを生成するデータ分離手段と、前記生成されたユーザデータ領域のシリアルデータを、
先頭から順にＭＳＢより配置される所定ビット幅のワー
ドに変換するデータ変換手段と、前記入力されたＭＰＥＧ２ビットストリームを復号化
し、復号化された映像データを生成する復号化手段と、前記復号化された映像データと、前記変換されたデータ
に基づいて、所定のデジタル映像信号を生成するデジタ
ル映像信号生成手段とを有する画像信号処理装置。
【請求項５】伝送路を介して入力されるＭＰＥＧ２ビッ
トストリームを受信する受信手段をさらに有し、前記データ分離手段は前記受信手段で受信したＭＰＥＧ
２ビットストリームよりユーザデータ領域のシリアルデ
ータを生成し、前記復号化手段は前記受信手段で受信したＭＰＥＧ２ビ
ットストリームを復号化して映像データを生成し、伝送されたＭＰＥＧ２ビットストリームを受信し復号化
して所定のデジタル映像信号を生成する請求項４記載の
画像信号処理装置。
【請求項６】記録装置に記録されたＭＰＥＧ２ビットス
トリームを再生する再生手段をさらに有し、前記データ分離手段は前記再生手段で再生したＭＰＥＧ
２ビットストリームよりユーザデータ領域のシリアルデ
ータを生成し、前記復号化手段は前記再生手段で再生したＭＰＥＧ２ビ
ットストリームを復号化して映像データを生成し、記録されたＭＰＥＧ２ビットストリームを再生し復号化
して所定のデジタル映像信号を生成する請求項４記載の
画像信号処理装置。
【請求項７】１ワードが１０ビットで構成される場合は
表２で示すような４ワードで、１ワードが８ビットで構
成される場合は表２の各ワード上位８ビットで構成され
る４ワードで各々規定されるような映像タイミング基準
コードを有するデジタル映像信号の有効映像データをＭ
ＰＥＧ２方式で符号化し、前記映像タイミング基準コードを各ワードごとにＭＳＢ
より開始されるシリアルデータに変換し、前記符号化されたＭＰＥＧ２ビットストリームのユーザ
データ領域に、前記変換されたシリアルデータを配置
し、前記デジタル映像信号をＭＰＥＧ２ビットストリームに
変換する画像信号処理方法。【表２】但し、Ｆ＝０（フィールド１）＝１（フィールド２）Ｖ＝０（フィールドブランキング以外）＝１（フィールドブランキング内）Ｈ＝０（ＳＡＶ）＝１（ＥＡＶ） P0,P1,P2はパリティである。
【請求項８】ユーザデータ領域に映像タイミング基準信
号が配置されたＭＰＥＧ２ビットストリームより、該ユ
ーザデータ領域のデータを分離し、前記分離したデータを、先頭から順にＭＳＢより配置さ
れる所定ビット幅のワードに変換し、前記ＭＰＥＧ２ビットストリームを復号化し前記復号化
された映像データと、前記変換されたデータに基づい
て、所定のデジタル映像信号を生成する画像信号処理方
法。