JPH11205737A - 画像データ処理装置およびその方法 - Google Patents

画像データ処理装置およびその方法

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JPH11205737A
JPH11205737A JP10009033A JP903398A JPH11205737A JP H11205737 A JPH11205737 A JP H11205737A JP 10009033 A JP10009033 A JP 10009033A JP 903398 A JP903398 A JP 903398A JP H11205737 A JPH11205737 A JP H11205737A
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JP10009033A
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English (en)
Inventor
Takayuki Iyama
隆行 猪山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラマなどが、アドレスと画面上の表示
位置との対応を容易に把握できる画像データ処理装置を
提供する。 【解決手段】 デジタル画像データを記憶領域に記憶
し、前記記憶領域に応じた1次元のアドレス空間を用い
た第1のアドレスに基づいて、前記記憶領域へのアクセ
スを行うDRAM22と、DRAM22の記憶領域を2
次元の仮想アドレス空間を用いて表現した第2のアドレ
スを生成するアドレス発生器24,29と、第2のアド
レスを前記第1のアドレスに変換するアドレスコンバー
タ100とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルビデオカ
メラなどで撮像した画像に応じたデジタル画像データの
処理を行う画像データ処理装置およびその方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】例えば、デジタルビデオカメラで撮像し
た画像に応じたデジタル画像データを、ビデオテープな
どの記録媒体に記録し、当該記録したデジタル画像デー
タを再生するデジタルビデオカセットレコーダ(DVC
R:Digital Video Cassette Recorder)がある。このよ
うなデジタルビデオカセットレコーダでは、記録時に、
デジタル画像データをブロックキング処理(シャッフリ
ング処理)して並べ替えた後に、DCTなどの画像圧縮
処理を行っている。例えば、NTSC(National Televi
sion System Committee)/SD(StanderdDefinition)
方式のDVCRフォーマットを採用したデジタルビデオ
カセットレコーダのシャッフリング処理では、記録時
に、先ず、1フレーム分のデジタル画像データを、例え
ばビデオRAMに記憶する。そして、この記憶した1フ
レーム分のデジタル画像データを、それぞれ3(行)×
9(列)のマクロブロックからなる24(行)×5
(列)のスーパーブロックに分割して管理し、DVCR
フォーマットに応じた順序でマクロブロックを読み出し
てビデオセグメントを生成し、このビデオセグメントに
ついて画像圧縮処理を行う。
【0003】従来のデジタルビデオカセットレコーダで
は、4MビットのビデオRAMを2つ備え、一方のビデ
オRAMに記憶された前フレームのデジタル画像データ
を読み出している最中に、後フレームのデジタル画像デ
ータを、他方のビデオRAMに書き込んでいる。このよ
うにブロッキング処理を行うことで、DCTによる画像
圧縮処理の処理単位に含まれる周波数を平準化し、圧縮
効率を高めることができる。上述した従来のデジタルビ
デオカセットレコーダでは、各ビデオRAMに対しての
データの書き込みアドレスおよび読み出しアドレスは、
アドレスROMで固定されている。また、従来のデジタ
ルビデオカセットレコーダでは、ビデオRAMの1次元
のアドレス空間を直接的に指定した物理アドレスを用い
てアドレスを生成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のデジタルビデオカセットレコーダでは、ビデオ
RAMに対してアクセスするときに用いられるアドレス
がアドレスROMで固定されているため、アドレス発生
の自由度が低く、ビデオRAMの記憶領域を効率的に使
用できない。そのため、従来のデジタルビデオカセット
レコーダでは、2個の4MのビデオRAMが必要であ
り、装置が大規模化および高価格化してしまうという問
題がある。
【0005】また、上述した従来のデジタルビデオカセ
ットレコーダのように、ビデオRAMに対してのデータ
の書き込みアドレスおよび読み出しアドレスを、ビデオ
RAの1次元のアドレス空間の物理アドレスを直接用い
て管理すると、例えば、シミュレーションやデバックな
どを行う場合に、プログラマが2次元の画面上の特定の
表示位置が、どのアドレスに対応するかを把握すること
は殆ど不可能であり、相互の対応をとるのに手間がかか
るという問題がある。また、設計変更によりビデオRA
Mの仕様が変わった場合、ビデオRAMに対してのアク
セス処理を伴う全てのブロックを、変更後のビデオRA
Mの仕様に合うように変更する必要が生じ、手間がかか
るという問題がある。
【0006】本発明は、上述した従来技術に鑑みてなさ
れ、プログラマなどが、アドレスと画面上の表示位置と
の対応を容易に把握できる画像データ処理装置およびそ
の方法を提供することを目的とする。また、本発明は、
ビデオRAMの仕様などが変更になった場合でも、柔軟
に対応できる画像データ処理装置およびその方法を提供
することを目的とする。また、本発明は、データ並べ替
え用のメモリの小容量化を図ることができる画像データ
処理装置およびその方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
画像データ処理装置は、デジタル画像データを記憶領域
に記憶し、前記記憶領域に応じた1次元のアドレス空間
を用いた第1のアドレスに基づいて、前記記憶領域への
アクセスを行う画像データ記憶手段と、前記画像データ
記憶手段の記憶領域を2次元の仮想アドレス空間を用い
て表現した第2のアドレスを生成するアドレス生成手段
と、前記第2のアドレスを、前記第1のアドレスに変換
するアドレス変換手段とを有する。
【0008】また、本発明の画像データ処理装置は、好
ましくは、前記アドレス生成手段は、前記デジタル画像
データの2次元の表示画面に対応した2次元の仮想アド
レス空間を用いて表現した第2のアドレスを生成する。
【0009】また、本発明の画像データ処理方法は、画
像データ記憶手段の記憶領域を2次元の仮想アドレス空
間を用いて表現した第1のアドレスを生成し、前記第1
のアドレスを、前記画像データ記憶手段の前記記憶領域
に応じた1次元のアドレス空間を用いた前記第2のアド
レスに変換し、前記第2のアドレスに基づいて、前記画
像データ記憶手段の前記記憶領域へのアクセスを行う。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
デジタルビデオカセットレコーダおよび画像データ処理
装置とそれらの方法について説明する。第1実施形態 本実施形態のデジタルビデオカセットレコーダは、図1
に示す画像データ処理装置10を内蔵している。画像デ
ータ処理装置10は単体で、例えば、NTSC/SD方
式、PAL(Phase Alternation by Line) /SD方式お
よびSDL(Standerd Definition Long)方式の全ての方
式について、REC(Record)モードおよびPB(Play Ba
ck) モードを実現できる。なお、以下の説明では、主
に、NTSC/SD方式においてRECモードを行う場
合での各構成要素の機能および動作について説明する。
PBモードは、各構成要素において、RECモードの場
合と逆の機能を遂行することで実現される。
【0011】図1に示すように、画像データ処理装置1
0は、例えば、シャッフリング処理部11、DCT処理
部12、ジグザグスキャン処理部13、エスティメーシ
ョン処理部14、遅延部15、量子化部16、VLC(V
ariable Length Code)処理部17およびフレーミング処
理部18を有する。ここで、例えば、DCT処理部1
2、ジグザグスキャン処理部13、エスティメーション
処理部14、遅延部15、量子化部16およびVLC(V
ariable Length Code)処理部17によって圧縮手段が構
成される。
【0012】シャッフリング処理部11は、後述するよ
うに、マクロブロック単位で、内蔵するDRAMに所定
の順序でデジタル画像データS9を記憶すると共に、D
RAMから所定の順序でデジタル画像データを読み出す
ことで、デジタル画像データS9をシャッフリング処理
してビデオセグメントを生成する。シャッフリング処理
部11における処理は後に詳細に説明する。
【0013】DCT処理部12は、シャッフリング処理
部11から入力したデジタル画像データS11に含まれ
るビデオセグメントを、8×8の画素ブロック単位でD
CT処理し、DCT係数を生成する。ジグザグスキャン
処理部13は、DCT処理部12からのDCT係数を低
い周波数成分から順に符号化するために、ジグザグスキ
ャンを行い、スキャンされた順にDCT係数をエスティ
メーション処理部14に出力する。
【0014】エスティメーション処理部14は、ジグザ
グスキャン処理部13からのDCT係数について、量子
化の見積もり処理を行い、例えば、量子化ステップを決
定する。遅延部15は、エスティメーション処理部14
における見積もり処理時間だけ、ジグザグスキャン処理
部13からのDCT係数を遅延して、量子化部16に出
力する。
【0015】量子化部16は、エスティメーション処理
部14において決定された量子化ステップに応じて、遅
延部15からのDCT係数を量子化する。VLC処理部
17は、量子化部16からの量子化データを可変長符号
化する。フレーミング処理部18は、VLC処理部17
からの符号化データをフレーミング処理し、記録用デジ
タル画像データS10を生成する。この記録用デジタル
画像データS10は、図示しないデジタルビデオテープ
などの記録媒体に記録される。
【0016】以下、図1に示すシャッフリング処理部1
1について詳細に説明する。図2は、図1に示すシャッ
フリング処理部11の構成図である。図2に示すよう
に、シャッフリング処理部11は、例えば、YC混合器
21、画像データ記憶手段としてのDRAM22、アー
ビタ23、アドレス発生器24、トラックカウンタ2
5、TOC(Table Of Contents) コントローラ26、目
次データ記憶手段としてのTOCメモリ27、フレーム
カウンタ28、アドレス発生器29、アドレスROM3
0、ブロッキングROM31、トラックカウンタ32お
よびアドレスコンバータ100を有する。
【0017】YC混合器21は、13.5MHzのクロ
ック信号に同期したNTSC/SD方式のデジタル画像
データS9に含まれる8ビット幅のY(輝度)データS
35およびC(色差)データS36を入力し、これらの
データを時分割多重化してシャッフリング処理に適した
18.0MHzのデジタル画像データS37を生成し、
これをアービタ23に出力する。ここで、デジタル画像
データS37は、NTSC/SD方式の場合には、図3
(A)に示す水平同期信号で規定される1水平同期期間
である1144クロックサイクルの間に、図3(B)に
示すように、23個のマクロブロック3を含む。この2
3個のマクロブロック3のうち、番号「0」〜「21」
が付されたマクロブロック3はそれぞれ8×48ビット
であり、48クロックサイクルの期間に伝送される。ま
た、番号「22」が付されたマクロブロック3は、8×
32ビットであり、32クロックサイクルの期間に伝送
される。
【0018】DRAM22は、データ並べ替え用のメモ
リであり、PAL/SD方式における1フレーム分のデ
ータ量に相当する5Mビット(5242880ビット)
の記憶容量を持ち、インタレース走査されたデジタル画
像データを、図4(A)に示すように、スーパーブロッ
ク単位で管理して記憶する。また、DRAM22では、
それぞれ単数のスーパーブロックを記憶する列A,B,
C,D,Eの記憶領域セグメント2を合計5個組み合わ
せた領域をスライス領域5として管理する。ここで、ス
ライス領域5は、1トラックの1/2に相当する207
360ビットの記憶容量を持ち、5MビットのDRAM
22は25個のスライス領域5を有する。ここで、スラ
イス領域5に記憶された第1のフィールドの5個のスー
パーブロックと、スライス領域5に記憶された第2のフ
ィールドの5個のスーパーブロックとによって、1トラ
ック分のデジタル画像データが構成される。
【0019】本実施形態では、図4(A)示すように、
DRAM22の全記憶領域の行方向を、スライス領域5
および記憶領域セグメント2の行の幅に対応した間隔で
分割して管理し、それぞれに「0」〜「24」のスライ
ス番号を付している。DRAM22は、アドレス空間を
1次元的に指し示すアドレス信号S100をアドレスコ
ンバータ100から入力するA端子と、読み出したデジ
タル画像データS22をアービタ23に出力するO(Out
put)出力端子と、アービタ23からのデジタル画像デー
タS23cを入力するI(Input) 端子とを有する。ここ
で、DRAM22は、図5に示すように、0〜5183
99番地の1次元のアドレス空間を持ち、0〜3455
99番地にY(輝度)信号を記憶し、345600〜4
31999番地にCr(色差)信号を記憶し、4320
00番地〜518399番地にCb(色差)信号を記憶
している。
【0020】DRAM22は、書き込み時に、A端子か
ら入力したアドレス信号S100が示すアドレスに、I
端子から入力したデジタル画像データS23cを記憶す
る。また、DRAM22は、読み出し時に、A端子から
入力したアドレス信号S100が示すアドレスから読み
出したデジタル画像データS22をO端子から出力す
る。
【0021】ところで、スーパーブロックは、その位置
に応じて図6(A),(B),(C)に示す異なる3種
類のパターンうちの1のパターンで配置された27個の
マクロブロック3で構成される。各マクロブロック3に
は、「0」〜「26」の識別番号が付けられている。さ
らに、マクロブロック3は、図7に示すように、4つの
輝度(Y)信号ブロックY0,Y1,Y2,Y3と、2
種類の色差信号ブロックCr,Cbとで構成される。こ
こで、Y0、Y1、Y2、Y3、CrおよびCbの順で
処理が行われる。
【0022】フレームカウンタ28は、f(first fiel
d) /s(second field)指示信号S40,41およびR
EC(Record)/PB(Play Back) 指示信号S42を入力
し、f/s指示信号S40およびS41のうち、DRA
M22に対しての書き込み側のデジタル画像データから
抽出されたf/s指示信号に基づいてカウントアップを
行う。ここで、f/s指示信号S40はベースバンド側
のデジタル画像信号S9から抽出され、f/s指示信号
S40は圧縮側のデジタル画像信号S11から抽出され
る。
【0023】フレームカウンタ28は、書き込み側のデ
ジタル画像データをREC/PB指示信号S42に基づ
いて決定する。具体的には、フレームカウンタ28は、
REC/PB指示信号S42がRECモードを指示し、
デジタル画像データS11をビデオテープに記録する場
合には、図8(A)に示すf/s指示信号S40の立ち
上がりエッジでカウントアップを行い、図8(B)のよ
うにフレームカウント値を示すフレームカウント信号S
28aをTOCコントローラ26のf1端子に出力す
る。また、フレームカウンタ28は、図8(B)示すフ
レームカウント信号S28aを、f/s指示信号S40
の立ち下がりエッジを基準として遅延させて図8(C)
に示すフレームカウント信号S28a1を生成し、さら
に、このフレームカウント信号S28a1を図8(D)
に示す圧縮フレーム信号S28a2の立ち上がりエッジ
を基準として遅延させることで、図8(E)示すフレー
ムカウント信号S28bを生成する。
【0024】トラックカウンタ25は、デジタル画像デ
ータS9から抽出された水平同期信号S45およびf/
s指示信号S40に基づいて、アービタ23に入力され
るデジタル画像データS37のトラックをカウントし、
カウント番号を示すトラックカウント信号S25をTO
Cコントローラ26のt1端子に出力する。トラックカ
ウンタ32は、デジタル画像データS11から抽出され
たフレームパルス信号S46およびトラックパルス信号
S47に基づいて、デジタル画像データ11のトラック
をカウントし、カウント番号を示すトラックカウント信
号S32をブロッキングROM31に出力する。
【0025】ブロッキングROM31は、トラックカウ
ント信号S32が示すトラック番号から、DVCRの記
録フォーマットに応じて、DRAM22から次に読み出
しを行うスーパーブロックのトラック番号を示すトラッ
ク番号指示信号S31を生成し、これをTOCコントロ
ーラ26のt2端子に出力する。ブロッキングROM3
1は、TOCコントローラ26が図9に示すパターンで
DRAM22の記憶領域セグメント2からスーパーブロ
ックを読み込むように、トラック番号指示信号S31を
生成する。図9において、「X」を行方向の符号(A,
B,C,D,E)とし、「i」を列方向のスライス番号
(0〜24)とした場合に、図4(A)に示す記憶領域
セグメント2を「Xi 」で表している。例えば、図4
(A)に示すC行3列の記憶領域セグメント2は、図9
において、C3 で表される。ここで、図4の例では、0
≦k≦9とした場合に、記憶領域セグメントAk ,A
K+10,Bk ,BK+10,Ck ,CK+10,Dk ,DK+10,E
k ,EK+10に記憶されたスーパーブロックによって、ト
ラック番号kのトラックが構成される。
【0026】なお、図9に示すDVRCの記録フォーマ
ットに応じた読み出しパターンは、NTSC/SD方式
の場合であるが、ブロッキングROM31には、その他
に、PAL/SD方式およびSDL方式の場合の読み出
しパターンが記憶されている。
【0027】TOCメモリ27は、NTSC/SD方式
の場合には、例えば、図4(B)に示すように、図4
(A)に示す25(行)×5(列)個の記憶領域セグメ
ント2のそれぞれに対応した8ビットのTOC要素デー
タ6から構成されるTOCデータ4を記憶している。T
OCメモリ27としては、例えば、記憶容量が128×
8ビットのSRAMが用いられる。TOC要素データ6
は、対応する記憶領域セグメント2に有効なスーパーブ
ロックが記憶されているか否かを示す1ビットのEXデ
ータ、対応する記憶領域セグメントに記憶されているデ
ータのフレーム番号を示す2ビットのFRデータ、当該
データのフィールド番号を示す1ビットのFSデータ、
および、当該データのトラック番号を示す4ビットのT
Rデータの合計8ビットからなる。なお、図4(B)に
示す例では、EXデータは、有効なスーパーブロックが
記憶されているときに1となり、そうでないときに0と
なる。ここで、FRデータは、DRAM22に記憶され
ている書き込み対象となっているフレームと読み込み対
象となっているフレームとを区別するために設けられ、
後述するエラー訂正機能を実現するために3ビットとな
っている。
【0028】なお、図4(B)では、TOC要素データ
6のうち、FRデータ、FSデータおよびTRデータの
みが(FR−FS−TR)によって表されており、EX
データは省略されている。例えば、図4(A)に示すA
列3行の記憶領域セグメント2に対応する図4(B)に
示すA列3行のTOC要素データ6は(0−1−2)で
示され、当該記憶領域セグメント2に記憶されているス
ーパーブロックのフレーム番号、フィールド番号および
トラック番号が、それぞれ0、1、2であることを示し
ている。
【0029】TOCコントローラ26は、RECモード
において、TOCメモリ27に記憶された図4(B)に
示すTOCデータ4のEXデータを参照して、図4
(A)に示すDRAM22の記憶領域セグメント2のう
ち、有効なスーパーブロックが記憶されていない空き領
域を列A〜Eのそれぞれについて検索し、当該検索され
た記憶領域セグメント2のスライス番号を示すスライス
番号指示信号S26aをs1端子からアドレス発生器2
4に出力する。また、TOCコントローラ26は、検索
された空き領域に、デジタル画像データS37のスーパ
ーブロックが記憶されると、当該記憶された記憶領域セ
グメント2に対応するTOC要素データ6のEXデータ
を1にセットすると共に、トラックカウント信号S25
およびフレームカウント信号S28aに基づいて、FR
データ、FSデータおよびTRデータを更新する。
【0030】また、TOCコントローラ26は、REC
モードにおいて、トラック番号指示信号S31およびフ
レームカウント信号S28に基づいて、TOCメモリ2
7に記憶されたTOCデータ4を参照して、次にDRA
M22から読み出しを行うスーパーブロックが記憶され
ている記憶領域セグメント2のスライス番号を検索し、
このスライス番号を示すスライス番号指示信号S26b
をアドレス発生器29に出力する。また、TOCコント
ローラ26は、DRAM22からスーパーブロックを読
み出すと、当該スーパーブロックが記憶されていた記憶
領域セグメント2に対応するTOC要素データ6のEX
データを0にリセットする。
【0031】TOCコントローラ26は、さらに、シャ
ッフリング処理を実行中に、電源の瞬断やノイズの発生
などにより、TOCデータ4の一部が破壊されたとき
に、エラ訂正を行い、画像に対しての影響を最小限に抑
える。すなわち、DRAM22には、正常時には、書き
込み対象となるフレームと、読み込み対象となるフレー
ムとの2種類のフレームが存在している。ここで、RE
Cモードにおいて、前述したように、書き込み側のフレ
ームカウント信号S28aが示すカウント値と、読み込
み側のフレームカウント信号S28bが示すカウント値
との間には、図8(B),(E)に示す関係がある。従
って、書き込み対象となるフレームのスーパーブロック
が記憶された記憶領域セグメント2に対応する図4
(B)に示すTOC要素データ6のFRデータ(以下、
FRWとも記す)と、読み込み対象となるフレームのス
ーパーブロックが記憶された記憶領域セグメント2に対
応するTOC要素データ6のFRデータ(以下、FRR
とも記す)との間には、図10に示す関係がある。その
ため、図10に示す関係を満たさないFRデータを持つ
TOC要素データ6に対応する記憶領域セグメント2に
は、不要なスーパーブロックが記憶されていることにな
る。本実施形態で、TOCコントローラ26は、下記式
(1)あるいは(2)の関係を満たすFRデータ(FE
Rとも記す)を持つTOC要素データ6に対応する記憶
領域セグメント2に記憶されているスーパーブロックを
エラーとして扱い、そのEXデータを0にセットする。
【0032】
【数1】 FER=FRW+1 …(1)
【0033】
【数2】 FER=FRR−1 …(2)
【0034】アドレス発生器24は、スライス番号指示
信号S26aからDRAM22の記憶領域上のアドレス
を生成し、このアドレスを示すアドレス信号S24をア
ービタ23に出力する。アドレス発生器24は、DRA
M22の1次元のアドレス空間を指し示す、図11に示
すような2次元の仮想アドレス空間のアドレスを生成す
る。なお、図11に示す2次元の仮想アドレス空間は、
デジタル画像データS11に応じた2次元画像に対応し
ている。すなわち、2次元の仮想アドレス空間における
アドレスの2次元的な位置と、2次元画像における当該
アドレスの2次元的な表示位置とが対応している。2次
元の仮想アドレス空間では、X方向のアドレスとして0
〜719番地を指定し、Y方向のアドレスとして0〜4
79番地を指定する。そして、X方向のアドレスAX
と、Y方向のアドレスAYとを用いた、(AX,AY)
によって2次元の仮想アドレスを生成する。ここで、当
該2次元の仮想アドレス(AX,AY)と、DRAM2
2の1次元の実際のアドレスAとの間には、以下に示す
関係がある。すなわち、Y信号については、下記式
(3)に示す関係がある。
【数3】 A=AY×720×AX …(3)
【0035】また、Cr信号については、下記式(4)
に示す関係がある。
【0036】
【数4】 A=AY×180+AX/4+345600 …(4)
【0037】また、Cb信号については、下記式(5)
に示す関係がある。
【0038】
【数5】 A=AY×180+AX/4+432000 …(5)
【0039】アドレスROM30は、図6(A),
(B),(C)において矢印で示されるような、シャッ
フリング処理で規定されたスーパーブロック内でのマク
ロブロック3の読み出しパターンに基づいて、読み出し
を行うマクロブロックの番号を示すマクロブロック番号
指示信号S30を出力する。なお、図6(A),
(B),(C)に示す読み出しパターンは、NTSC/
SD方式の場合であり、アドレスROM30には、この
他に、PAL/SD方式およびSDL方式の場合におけ
るスーパーブロック内でのマクロブロック3の読み出し
パターンが記憶されている。
【0040】アドレス発生器29は、スライス番号指示
信号S26bおよびマクロブロック番号指示信号S30
に基づいて、前述した図11に示す2次元の仮想アドレ
ス空間を用いて、DRAM22の記憶領域上のアドレス
を生成し、このアドレスを示すアドレス信号S29をア
ービタ23に出力する。
【0041】アービタ23は、RECモードにおいて、
アドレス信号S24によって示されるDRAM22上の
アドレスに、デジタル画像データS37を書き込むよう
に制御を行う。また、アービタ23は、RECモードに
おいて、アドレス信号S29によって示されるDRAM
22上のアドレスから、データを読み出し、これをデジ
タル画像データS11として出力するように制御を行
う。具体的には、アービタ23は、書き込み時に、アド
レス信号S24で示される2次元の仮想アドレスAXお
よびAYを、それぞれAX端子およびAY端子からアド
レス信号S23aおよびS23bとしてアドレスコンバ
ータ100のAX端子およびAY端子に出力する。ま
た、デジタル画像データS37を、WD端子からデジタ
ル画像データS23cとしてDRAM22のI端子に出
力する。
【0042】また、アービタ23は、書き込み時に、ア
ドレス信号S29で示される2次元の仮想アドレスAX
およびAYを、それぞれAX端子およびAY端子からア
ドレス信号S23aおよびS23bとしてアドレスコン
バータ100のAX端子およびAY端子に出力する。ま
た、DRAM22のO端子から出力されたデジタル画像
データS22をWD端子を介して入力し、デジタル画像
データS11として出力する。
【0043】アドレスコンバータ100は、AX端子お
よびAYから入力したアドレス信号S23a,S23b
が示す仮想アドレス(AX,AY)を、前述した式
(3)〜(5)に基づいて、1次元のアドレスAに変換
し、このアドレスAを示すアドレス信号S100をA端
子から、DRAM22のA端子に出力する。
【0044】以下、シャッフリング処理部11のREC
(記録)モードにおける動作について説明する。図12
は、シャッフリング処理部11におけるRECモードで
の動作を説明するためのフローチャートである。 ステップS1:先ず、カメラの撮像結果に応じたNTS
C/SD方式の13.5MHzのデジタル画像データS
9に含まれるYデータS35およびCデータS36が、
シャッフリング処理部11に入力される。
【0045】ステップS2:YC混合器21において、
13.5MHzのデジタル画像データS9のYデータS
35およびCデータS36が、18.0MHzのデジタ
ル画像データS37に変換され、アービタ23に出力さ
れる。
【0046】ステップS3:TOCコントローラ26に
おいて、TOCメモリ27に記憶された図4(B)に示
すTOCデータ4が参照され、図4(A)に示すDRA
M22の記憶領域セグメント2のうち有効なスーパーブ
ロックが記憶されていない空き領域が列A〜Eのそれぞ
れについて検索される。そして、TOCコントローラ2
6のs1端子からアドレス発生器24に、列A〜Eのそ
れぞれについて、検索された空き領域である記憶領域セ
グメント2のスライス番号を示すスライス番号指示信号
S26aが出力される。
【0047】ステップS4:アドレス発生器24におい
て、スライス番号指示信号S26aからDRAM22の
記憶領域上の仮想アドレス(AX,AY)が、図11に
示す2次元の仮想アドレス空間を用いて生成され、この
アドレスを示すアドレス信号S24がアービタ23に出
力される。そして、アドレス信号S24が示す仮想アド
レスAXおよびAYが、それぞれアドレス信号S23a
およびS23bとして、アービタ23からアドレスコン
バータ100に出力される。次に、アドレスコンバータ
100において、前述した式(3)〜(5)に基づい
て、仮想アドレスAXおよびAYが、DRAM22の記
憶領域上の実際の1次元のアドレスAに変換され、この
アドレスAを示すアドレス信号S100がDRAM22
に出力される。また、アービタ23から、DRAM22
にデジタル画像データS23cが出力され、アドレス信
号S100によって示されるDRAM22上の記憶領域
セグメント2のアドレスに、デジタル画像データS23
cのスーパーブロックが記憶される。
【0048】ステップS5:TOCコントローラ26に
おいて、ステップS4にてステップSが記憶された記憶
領域セグメント2に対応する図4(B)に示すTOC要
素データ6のEXデータが1にセットされる。また、ト
ラックカウンタ信号S25およびフレームカウンタ信号
S28aに基づいて、そのTOC要素データ6のFRデ
ータ、FSデータおよびTRデータが更新される。
【0049】ステップS6:ブロッキングROM31に
おいて、トラックカウント信号S32が示すトラック番
号から、DVCRの記録フォーマットに応じて、DRA
M22から次に読み出しを行うスーパーブロックのトラ
ック番号を示すトラック番号指示信号S31が生成さ
れ、これがTOCコントローラ26のt2端子に出力さ
れる。このとき、ブロッキングROM31において、T
OCコントローラ26が図9に示すパターンでDRAM
22の記憶領域セグメント2からスーパーブロックが読
み込まれるように、トラック番号指示信号S31が生成
される。そして、TOCコントローラ26において、T
OCメモリ27に記憶されたTOCデータ4が参照さ
れ、トラック番号指示信号S31およびフレームカウン
ト信号S28に基づいて、次にDRAM22から読み出
しを行うスーパーブロックが記憶されている記憶領域セ
グメント2のスライス番号が検索され、このスライス番
号を示すスライス番号指示信号S26bがアドレス発生
器29に出力される。
【0050】次に、アドレス発生器29において、スラ
イス番号指示信号S26bおよびマクロブロック番号指
示信号S30に基づいて、図11に示す2次元のアドレ
ス空間を用いた、DRAM22の記憶領域上の仮想アド
レスが生成され、この仮想アドレスを示すアドレス信号
S29がアービタ23に出力される。次に、アドレス信
号S29が示す仮想アドレスAXおよびAYが、それぞ
れアドレス信号S23aおよびS23bとして、アービ
タ23からアドレスコンバータ100に出力される。次
に、アドレスコンバータ100において、前述した式
(3)〜(5)に基づいて、仮想アドレスAXおよびA
Yが、DRAM22の記憶領域上の実際の1次元のアド
レスAに変換され、このアドレスAを示すアドレス信号
S100がDRAM22に出力される。そして、アドレ
ス信号S100によって示されるDRAM22上の記憶
領域セグメント2のアドレスから、シャッフリング処理
されたデジタル画像データS22が読み出され、アービ
タ23を介して、デジタル画像データS11として図1
に示すDCT処理部12に出力される。
【0051】ステップS7:TOCコントローラ26に
よって、ステップS6で読み出しが完了したDRAM2
2の記憶領域セグメント2に対応するTOC要素データ
6のEXデータが0にリセットされる。
【0052】なお、上述した実施形態では、RECモー
ドにおけるシャッフリング処理部11の各構成要素の機
能および動作について説明したが、シャッフリング処理
部11は、PBモードの場合に、RECモードの場合と
逆の処理を行う機能を備えている。また、シャッフリン
グ処理部11では、DRAM22に記憶されているデジ
タル画像データを、デジタル画像データS37としてY
C混合器21に出力すると同時に、デジタル画像データ
S11として図1に示すDCT処理部12に出力するこ
とで、DRAM22からの再生とビデオテープに対して
の記録とを同時に行うことも可能である。
【0053】なお、上述した実施形態では、NTSC/
SD方式のデジタル画像データについての処理を主に述
べたが、シャッフリング処理部11は、PAL/SD方
式およびSDL方式のデジタル画像データについてもシ
ャッフリング処理を行うことができる。ここで、デジタ
ル画像データがPAL/SD方式の場合には、デジタル
画像データS37は、図13(A)に示す水平同期信号
で規定される水平同期期間である1152クロックサイ
クルの間に、図13(B)に示すように、45個のマク
ロブロック83を含む。このマクロブロック83は、そ
れぞれ8×24ビットであり、24クロックサイクルの
期間に伝送される。マクロブロック83は、偶数ライン
の場合には、2個の8×8ビットのYデータと、1個の
8×8のCrデータとで構成され、24クロックサイク
ルの期間で伝送される。また、マクロブロック83は、
奇数ラインの場合には、2個の8×8ビットのYデータ
と、1個の8×8ビットのCbデータとで構成され、2
4クロックサイクルの期間で伝送される。ここで、偶数
ラインおよび奇数ラインとは、DVCRフォーマットで
定められているテレビ信号のライン番号であり、NTS
C方式では、第1のフィールドの有効画面が番号23〜
262のラインで構成され、第2のフィールドの有効画
面が番号285〜524のラインで構成される。また、
PAL方式の場合には、第1のフィールドの有効画面が
番号23〜310のラインで構成され、第2のフィール
ドの有効画面が番号335〜622のラインで構成され
る。
【0054】PAL/SD方式では、図4(A),
(B)に示すDRAM22の記憶領域セグメント22お
よびTOCデータ4のスライス番号が「0」〜「11」
となる他は、基本的に、前述したNTSC/SD方式の
場合と同じ動作が行われる。
【0055】一方、デジタル画像データがPAL/SD
方式の場合には、デジタル画像データS37は、図14
(A)に示す水平同期信号で規定される水平同期期間で
ある1152クロックサイクルの間に、図14(B)に
示すように、23個のマクロブロック93を含む。この
マクロブロック93のうち、番号「0」〜「21」が付
されたマクロブロック93は、それぞれ8×40ビット
であり、40クロックサイクルの期間に伝送される。こ
の番号「0」〜「21」が付されたマクロブロック93
は、偶数ラインの場合には、4個の8×8ビットのYデ
ータと、1個の8×8ビットのCrデータとで構成され
る。また、番号「22」が付されたマクロブロック93
は、偶数ラインの場合には、1個の8×8ビットのYデ
ータと、1個の8×4のYデータと、1個の8×4のC
rデータとで構成される。また、番号「22」が付され
たマクロブロック93は、奇数ラインの場合には、1個
の8×8ビットのYデータと、1個の8×4のYデータ
と、1個の8×4のCbデータとで構成される。
【0056】SDL方式では、1トラックのデータサイ
ズがNTSC/SD方式およびPAL/SD方式とは異
なるため、図15(A)に示す1個のスライス領域95
の記憶容量が276480ビットになる。従って、5M
ビットのDRAM22では、図15(A)示すように、
記憶領域全体は19個のスライス領域で構成され、図1
5(B)に示すように、TOCデータ94も5×19個
の記憶領域セグメント92に対応したTOC要素データ
6で構成される。SDL方式でも、データ処理の内容
は、基本的に上述したNTSC/SD方式と同じであ
る。
【0057】以上説明したように、本実施形態のデジタ
ルビデオカセットレコーダによれば、アドレス発生器2
4,29およびアービタ23において、図11に示すよ
うな2次元の仮想アドレス空間を用いてアドレスを表現
することから、例えば、シミュレーションやデバックな
どを行う場合に、プログラマが2次元画面上の特定の表
示位置が、どのアドレスに対応するかを容易に認識でき
る。また、本実施形態のデジタルビデオカセットレコー
ダによれば、設計変更によりDRAM22の仕様が変わ
った場合には、アドレスコンバータ100のアドレス変
換処理を行うプログラムを変更すれば、DRAM22の
変更後の仕様に容易に対応できる。
【0058】また、本実施形態のデジタルビデオカセッ
トレコーダによれば、アクセスを行うDRAM22上の
アドレスを、DRAM22の記憶状態を動的に管理する
TOCデータ4を用いて、TOCコントローラ26およ
びアドレス発生器24,29によって発生することで、
シャッフリング処理部11に5MビットのDRAM22
を1つ内蔵すれば、RECモードおよびPBモードの双
方で、シャッフリング処理を適切に行うことができる。
そのため、4MビットのビデオRAMを2つ内蔵した従
来のデジタルビデオカセットレコーダに比べて、装置規
模を縮小できると共に低価格化を図れる。また、本実施
形態のデジタルビデオカセットレコーダによれば、DR
AM22の記憶容量を増減した場合に、当該記憶容量の
増減に柔軟に対応でき、例えば、増設した記憶領域を同
期ずれの吸収に効率的に使用できる。
【0059】また、本実施形態のデジタルビデオカセッ
トレコーダによれば、シャッフリング処理部11は、N
TSC/SD方式、PAL/SD方式およびSDL方式
の全ての方式のデジタル画像データに適用可能である。
そのため、それぞれの方式に対応したシャッフリング処
理部を別個に内蔵する必要がなく、装置規模を縮小でき
る。
【0060】本発明は上述した実施形態には限定されな
い。例えば、上述した実施形態では、NTSC/SD方
式、PAL方式およびSDL方式のデジタル画像データ
について、シャッフリング処理を行う場合について例示
したが、本発明は、その他の方式のデジタル画像データ
について、シャッフリング処理を行う場合にも適用でき
る。また、上述した実施形態では、記録媒体としてビデ
オテープを例示したが、記録媒体は、光磁気ディスクや
ハードディスクなどであってもよい。
【0061】また、上述した実施形態では、DRAM2
2の2次元の仮想アドレス空間として、図11に示すよ
うな480番地×720番地のものを例示したが、当該
仮想アドレス空間のX方向およびY方向の番地は任意で
ある。また、上述した実施形態では、DRAM22とし
て、518400番地のアドレスを持つものを例示し
た、DRAM22のアドレス空間の規模は任意である。
また、上述した実施形態では、TOCコントローラ26
などを用いてDRAM22の書き込みおよび読み出しを
制御することでシャッフィリングを行う場合について例
示したが、本発明は、DRAM22を、シャッフリング
以外の処理に使用したり、単純に記憶手段として用いる
場合にも適用できる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像デー
タ処理装置によれば、2次元の仮想アドレス空間を用い
てアドレスを表現することから、例えば、シミュレーシ
ョンやデバックなどを行う場合に、プログラマが2次元
画面上の特定の表示位置が、どのアドレスに対応するか
を容易に認識できる。また、本発明の画像データ処理装
置によれば、設計変更により画像データ記憶手段の仕様
が変わった場合には、アドレス変換手段を変更すれば、
画像データ記憶手段の変更後の仕様に容易に対応でき
る。また、本発明の画像データ処理装置によれば、画像
データ記憶手段の小容量化が図れ、装置の小規模化およ
び低価格化が図れる。また、本発明の画像データ処理装
置およびその方法によれば、目次データを用いること
で、画像データ記憶手段へのアクセス動作において、ア
ドレスを高い自由度で発生でき、種々の方式に対応した
多様なシャッフリング処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施形態に係わるデジタ
ルビデオカセットレコーダが内蔵している画像データ処
理装置の構成図である。
【図2】図2は、図1に示すシャッフリング処理部の構
成図である。
【図3】図3は、図1に示すシャッフリング処理部にお
いて処理されるNTSC/SD方式のデジタル画像デー
タのフォーマットを説明するための図である。
【図4】図4は、図2に示すDRAMの記憶領域の管理
方法およびTOCメモリに記憶されたTOCデータを説
明するための図である。
【図5】図5は、図2に示すDRAMの記憶領域を説明
するための図である。
【図6】図6は、スーパーブロックを構成するマクロブ
ロックについて説明するための図である。
【図7】図7は、マクロブロックの構成を説明するため
の図である。
【図8】図8は、図2に示すフレームカウンタにおける
処理を説明するためのタイミングである。
【図9】図9は、図2に示すブロッキングROMにおけ
るトラック番号指示信号の生成方法を説明するための図
である。
【図10】図10は、図2に示すTOCコントローラに
おけるエラー処理を説明するための図である。
【図11】図11は、図2に示すアドレス発生器におい
て用いられる2次元の仮想アドレス空間を説明するため
の図である。
【図12】図12は、図2に示すシャッフリング処理部
の動作を説明するためのフローチャートである。
【図13】図13は、図1に示すシャッフリング処理部
において処理されるPAL/SD方式のデジタル画像デ
ータのフォーマットを説明するための図である。
【図14】図14は、図1に示すシャッフリング処理部
において処理されるSDL方式のデジタル画像データの
フォーマットを説明するための図である。
【図15】図15は、SDL方式における図2に示すD
RAMの記憶領域の管理方法およびTOCメモリに記憶
されたTOCデータを説明するための図である。
【符号の説明】
4…TOCデータ、6…TOC要素データ、10…画像
データ処理装置、11…シャッフリング処理部、12…
DCT処理部、13…ジグザグスキャン処理部、14…
エスティメーション処理部、15…遅延部、16…量子
化部、17…VLC処理部、18…フレーミング処理
部、21…YC混合器、22…DRAM、23…アービ
タ、24,29…アドレス発生器、25,32…トラッ
クカウンタ、26…TOCコントローラ、27…TOC
データ、28…フレームカウンタ、30…アドレスRO
M、31…ブロッキングROM、2…記憶領域セグメン
ト(スーパーブロックが記憶される)、100…アドレ
スコンバータ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】デジタル画像データを記憶領域に記憶し、
    前記記憶領域に応じた1次元のアドレス空間を用いた第
    1のアドレスに基づいて、前記記憶領域へのアクセスを
    行う画像データ記憶手段と、 前記画像データ記憶手段の記憶領域を2次元の仮想アド
    レス空間を用いて表現した第2のアドレスを生成するア
    ドレス生成手段と、 前記第2のアドレスを、前記第1のアドレスに変換する
    アドレス変換手段とを有する画像データ処理装置。
  2. 【請求項2】前記アドレス生成手段は、前記デジタル画
    像データの2次元の表示画面に対応した2次元の仮想ア
    ドレス空間を用いて表現した第2のアドレスを生成する
    請求項1に記載の画像データ処理装置。
  3. 【請求項3】単数のスーパーブロックを記憶する記憶領
    域セグメント単位で前記画像データ記憶手段の記憶領域
    を管理するために、対応する前記記憶領域セグメントに
    有効なスーパーブロックが記憶されているか否かを示す
    第1のデータと、前記対応する記憶領域セグメントに記
    憶されているスーパーブロックを識別するための第2の
    データとを含み前記記憶領域セグメントのそれぞれに対
    応して設けられた複数の目次要素データからなる目次デ
    ータを記憶する目次データ記憶手段と、 前記目次データを参照して、前記画像データ記憶手段の
    記憶領域内の空き領域を検索し、当該検索された空き領
    域に前記デジタル画像データを記憶し、前記記録フォー
    マットに応じて、前記画像データ記憶手段に記憶された
    デジタル画像データを読み出して、デジタル画像データ
    を、記録フォーマットに応じて、マクロブロック単位で
    並べ替えてシャッフリング処理を行う制御手段とをさら
    に有する請求項1に記載の画像データ処理装置。
  4. 【請求項4】前記第2のデータは、フレーム番号、フィ
    ールド番号およびトラック番号を示している請求項3に
    記載の画像データ処理装置。
  5. 【請求項5】前記制御手段は、デジタル画像データを前
    記画像データ記憶手段の前記検索された空き領域にスー
    パーブロック単位で記憶し、当該スーパーブロックが記
    憶された記憶領域セグメントに対応する前記目次要素デ
    ータを、第1のデータが有効を示し、第2のデータが当
    該記憶されたスーパーブロックを示すように更新する請
    求項3に記載の画像データ処理装置。
  6. 【請求項6】前記制御手段は、前記画像データ記憶手段
    からデジタル画像データを、前記スーパーブロック単位
    で読み出す請求項3に記載の画像データ処理装置。
  7. 【請求項7】前記制御手段は、スーパーブロック内の複
    数のマクロブロックを、前記記録フォーマットに応じた
    パターンで読み出す請求項3に記載の画像データ処理装
    置。
  8. 【請求項8】前記制御手段は、前記画像データ記憶手段
    から読み出したスーパーブロックが記憶されていた記憶
    領域セグメントに対応する前記目次要素データの第1の
    データを、無効を示すように書き換える請求項3に記載
    の画像データ処理装置。
  9. 【請求項9】前記画像データ記憶手段は、ランダムアク
    セス可能なメモリである請求項1に記載の画像データ処
    理装置。
  10. 【請求項10】前記画像データ記憶手段は、1フレーム
    分の前記デジタル画像データを記憶する記憶容量を有す
    る請求項1に記載の画像データ処理装置。
  11. 【請求項11】前記デジタル画像データは、インタレー
    ス走査されたデジタル画像データである請求項1に記載
    の画像データ処理装置。
  12. 【請求項12】前記記録フォーマットは、デジタルビデ
    オカメラの記録フォーマットである請求項3に記載の画
    像データ処理装置。
  13. 【請求項13】画像データ記憶手段の記憶領域を2次元
    の仮想アドレス空間を用いて表現した第1のアドレスを
    生成し、 前記第1のアドレスを、前記画像データ記憶手段の前記
    記憶領域に応じた1次元のアドレス空間を用いた前記第
    2のアドレスに変換し、 前記第2のアドレスに基づいて、前記画像データ記憶手
    段の前記記憶領域へのアクセスを行う画像データ処理方
    法。
  14. 【請求項14】デジタル画像データを表示する2次元の
    表示画面に対応した2次元の仮想アドレス空間を用いて
    表現した前記第1のアドレスを生成する請求項13に記
    載の画像データ処理方法。
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