JPH1132313A - デジタルビデオ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 付加デジタルデータが変調されて垂直ブラン
キング期間に挿入されたデジタルビデオ信号から付加デ
ジタルデータを読み取り、圧縮映像データとともに伝送
または記録することができるデジタルビデオ信号処理装
置を提供する。 【解決手段】 デジタルビデオ信号入力の場合、デジタ
ル入力端子５、デジタル入力インターフェース回路７を
介してデジタルビデオ信号８を取り込み、有効映像デー
タを取り込む第１の選択回路９およびＤＡ変換回路１１
に出力する。ＤＡ変換回路１１によりアナログビデオ信
号１２に再変換された信号は垂直ブランキング情報読み
取り回路１７によって垂直ブランキング期間のラインが
抽出され、ランインクロックレートが再生され、再生さ
れたランインクロックレートにより復調されて付加デジ
タルデータが読み取られる。平行して有効映像データは
デジタルビデオ信号処理回路１５によりデジタル圧縮処
理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像データと文字
情報などの付加情報を別々に圧縮記録するデジタルＶＴ
Ｒの信号処理装置に関する。特にビデオ信号の垂直ブラ
ンキング期間に波形信号として挿入されている付加情報
の取り出し、記録を行うことができるデジタルビデオ信
号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビ放送において、文字情報などの付
加的なデジタルデータを映像と音声とともに伝送するた
めに、垂直ブランキング期間が利用されている。付加的
なデジタルデータを一定の長さのビット列に変換し、こ
のビット列をＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎ ｔｏ Ｚｅ
ｒｏ）等の方式で変調することで１水平走査ライン形式
のアナログ波形に変換し、このアナログ波形を垂直ブラ
ンキング期間のラインに挿入して伝送する。

【０００３】例えばテレテキスト規格（ＩＴＵ−Ｔ勧告
６５３）では、走査線数５２５本、フィールド周波数６
０Ｈｚ（以下５２５／６０方式と略記する。）のビデオ
信号に対しては、１ライン当たり２９６ビットのデジタ
ルデータをＮＲＺ変調した波形を垂直ブランキング期間
の第１０〜１６、２１、２７３〜２７９、２８４ライン
に挿入することができる。このときのＮＲＺ変調のビッ
トクロックは水平走査周波数の３６４倍で５．７２７２
７２ＭＨｚである。

【０００４】このように垂直ブランキング期間にＮＲＺ
変調された付加的なデジタルデータが挿入されているビ
デオ信号を記録再生する場合、従来のアナログＶＴＲ
は、有効映像部分だけでなく垂直ブランキング期間のラ
インもその波形を記録再生することで、付加的なデジタ
ルデータも映像情報とともに記録再生することができ
る。

【０００５】また、Ｄ３（ＳＭＰＴＥ−２６４Ｍ規格
“Television Digital Recording - 1/2 in Type D-3 C
omposite Format - 525/60”），Ｄ５（ＳＭＰＴＥ−２
７９Ｍ規格“Digital Video Recording - 1/2 - in Typ
e D-5 Component Format - 525/60 and 625/50”）など
の映像圧縮を行わないデジタルＶＴＲにおいては、映像
に加えＮＲＺ変調されたテレテキストも含めたアナログ
波形全体をサンプリングし、デジタルデータとして垂直
ブランキング期間のラインも含めたデータ全体をそのま
ま記録再生することで、テレテキストなどの付加デジタ
ルデータを記録再生することができた。例えば、Ｄ３Ｖ
ＴＲおよびＤ５ＶＴＲにおいて記録されるビデオライン
は、５２５／６０方式の場合、第９〜２６３，２７１〜
５２５ラインであり、上記のテレテキスト信号を挿入で
きる垂直ブランキング期間のラインも含めて記録再生さ
れる。

【０００６】一方、映像圧縮を行ういわゆるＤＶＣ方式
のデジタルＶＴＲ（“Specifications of consumer-use
Digital VCR´s using 6.3mm magnetic tape”，Decem
ber1994, HD DIGITAL VCR CONFERENCE）では、有効映像
部分については映像信号の特性を利用して離散コサイン
変換（以下ＤＣＴと略記する。）による情報圧縮を行
い、得られた圧縮ビデオデータをテープ上に記録再生す
る。有効映像部分は、５２５／６０方式の場合、第２３
〜２６２，２８５〜５２４ラインである。記録するデー
タ量を減らすため、上記のテレテキストを含む垂直ブラ
ンキング期間の部分は記録されない。そのかわりに、垂
直ブランキング期間に挿入された変調波形については、
これを復調して変調前のデジタルデータをデコードして
取り出し、そのデジタルデータをテープ上の付加データ
記録領域に記録するようにしている。

【０００７】したがって、このような圧縮方式のデジタ
ルＶＴＲを実現するためには、入力ビデオ信号の垂直ブ
ランキング期間に挿入されたアナログ変調波形を波形と
して記録再生するのではなく、復調・デコードして付加
されている情報をデジタルデータとして取り出す付加情
報用の情報読み取り回路をＶＴＲに内蔵する必要があ
る。一般に変調波形からデジタルデータを取り出す回路
では、アナログビデオ信号をコンパレータによって２値
化し、２値化された信号のエッジを基準として位相ロッ
クループ（以下ＰＬＬと略記する。）等によりビットク
ロックを再生し、再生されたビットクロックのクロック
レートで、２値化された信号が１か０かを読み取る。例
えばテレテキスト波形の復調では、各ラインの最初の１
６ビット分の波形を、論理１と論理０が１ビットずつ交
互に繰り返す波形（クロックランインと呼ばれる）と
し、この部分の論理１と論理０が反転するエッジのタイ
ミングに合わせてＰＬＬをロックさせることにより、デ
ータ読み取りのためのビットクロックを再生する。

【０００８】従来の圧縮方式デジタルＶＴＲでは、上記
のようにしてアナログビデオ信号の映像部分はＤＣＴに
よりデジタル圧縮し、垂直ブランキング期間に挿入され
た付加情報は内蔵の情報読み取り回路によりデジタルデ
ータとして取り出してテープ上の付加データ記録領域に
記録していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
デジタルＶＴＲへの入力ビデオ信号がデジタルビデオ信
号の場合、垂直ブランキング期間に挿入された付加情報
を再生することができないという問題がある。つまりデ
ジタルビデオ信号をデジタルインタフェースを介してデ
ジタルＶＴＲの入力信号とした場合、入力された垂直ブ
ランキング期間のデジタル波形情報からビットクロック
を再生することができず、付加情報であるデジタルデー
タの読み取りができない問題があった。デジタル信号を
入力とした場合に付加情報のビットクロックを再生でき
ない理由は、アナログビデオ信号の外部でのＡＤ変換に
おいて、垂直ブランキング期間に挿入された変調波形の
ビットクロックとは無関係である外部ＡＤ変換回路のサ
ンプリングレートでサンプリングが行われてデジタル化
されるため、そのデジタルビデオ信号をある一定の閾値
で２値化しても、その２値化された信号のエッジは、デ
ジタルビデオ信号のサンプリングクロック分のタイミン
グ誤差を含むため正確に変調波形のビットクロックを再
生することができないからである。

【００１０】例えばＳＭＰＴＥ−１２５Ｍ規格（SMPTE
Journal 1991.9 “Television -Bit - Parallel Digi
tal Interface - Component Video Signal 4:2:2”）に
規定されたようなコンポーネントデジタルビデオインタ
ーフェース信号では、輝度信号は水平走査周波数の８５
８倍の１３．５ＭＨｚでサンプリングされる。垂直ブラ
ンキング期間に変調波形が挿入されたアナログコンポジ
ットビデオ信号をデコードして１３．５ＭＨｚでサンプ
リングした場合、垂直ブランキング期間に挿入されてい
る変調波形は輝度信号の垂直ブランキング期間に挿入さ
れた１３．５ＭＨｚクロックレートのデジタル波形とな
る。テレテキスト信号の変調波形における１ビット分
（約５．７２ＭＨｚ）に相当する時間は、１３．５ＭＨ
ｚのクロックレートでは約２．３６クロック分に相当
し、整数倍ではないため、コンポーネントデジタルビデ
オ信号の垂直ブランキング期間に挿入されたテレテキス
ト信号の変調波形をデジタル信号として２値化しても２
値化されたクロックランイン部分のエッジ間隔からは変
調波形におけるビットレートは正確に再生することがで
きない。すなわち、１３．５ＭＨｚでサンプリングされ
たＮＲＺ変調波形をデジタル的に２値化した信号を得て
も、その２値化データから付加情報であるテレテキスト
データを正しく取り出すことはできない。このように従
来の圧縮方式デジタルＶＴＲでは、デジタルビデオ入力
信号の垂直ブランキング期間にＮＲＺ変調波形として挿
入されているテレテキストなどの付加情報を正しく記録
再生することができない。

【００１１】本発明は、垂直ブランキング期間に付加情
報がＮＲＺ変調により挿入されたビデオ入力信号が、サ
ンプリングされデジタルビデオ信号として入力された場
合であっても、垂直ブランキング期間に挿入されたデジ
タルデータを読み取り、読み取ったデータを圧縮された
映像データとともに伝送または記録することができるデ
ジタルビデオ信号の処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明にかかるデジタルビデオ信号処理装置は、垂直
ブランキング期間に付加的なデジタルデータを変調した
波形が挿入されたデジタルビデオ信号を記録再生するデ
ジタルビデオ信号処理装置において、デジタル入力イン
タフェース回路と、入力されたデジタルビデオ信号をア
ナログビデオ信号に変換するＤＡ変換回路と、前記変換
されたアナログビデオ信号の垂直ブランキング期間のア
ナログ変調波形から前記付加的なデジタルデータを読み
取る垂直ブランキング情報読み取り回路を備える。

【００１３】かかる構成により、入力されたデジタルビ
デオ信号をＤＡ変換回路を用いてアナログ波形に再変換
することで入力デジタル信号としてサンプリングされる
前の原アナログ波形を再生し、このアナログ波形を垂直
ブランキング情報読み取り回路に入力することにより、
従来と同様にアナログ波形からＮＲＺ変調のクロック抽
出を行い、抽出されたクロックで２値化したデジタルデ
ータを読み取ることができ、デジタルビデオ信号のサン
プリングクロックに依存しない付加デジタルデータの読
み取りが可能となる。なお前記原アナログ波形を再生す
るためには、入力デジタル信号のサンプリング周波数は
サンプリング定理より、アナログＮＲＺ変調の周波数
５．７２７２７２ＭＨｚよりも十分に高い周波数が必要
である。

【００１４】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図
面を用いて説明する。

【００１５】図１は本発明の実施形態におけるデジタル
ビデオ信号の処理装置の構成を示すブロック図である。

【００１６】同図において、１はアナログビデオ信号が
入力されるアナログ入力端子、２は入力されたアナログ
ビデオ信号３を第１のデジタルビデオ信号４に変換する
アナログ入力インターフェース回路、５はデジタルビデ
オ信号６が入力されるデジタル入力端子、７は入力され
たデジタルビデオ信号６を第２のデジタルビデオ信号８
に変換するデジタル入力インターフェース回路、９は第
１のデジタルビデオ信号４と第２のデジタルビデオ信号
８のどちらか一方を選択し有効映像部分のデジタルビデ
オ信号１０を抽出する第１の選択回路、１１は第２のデ
ジタルビデオ信号８をアナログビデオ信号１２に変換す
るＤＡ変換回路、１３は入力アナログビデオ信号３とア
ナログビデオ信号１２のどちらか一方を選択し垂直ブラ
ンキング期間のアナログビデオ信号１４を抽出する第２
の選択回路、１５は有効映像部分のデジタルビデオ信号
１０に対して映像圧縮処理を行い圧縮映像データ１６を
出力するデジタルビデオ信号処理回路、１７は垂直ブラ
ンキング期間のアナログビデオ信号１４から垂直ブラン
キング期間に変調波形として伝送されている付加的なデ
ジタルデータを読み取り、読み取った付加情報データ１
８を出力する垂直ブランキング情報読み取り回路、１９
は圧縮された圧縮映像データ１６が出力される映像デー
タ出力端子、２０は垂直ブランキング期間から抽出され
た付加デジタルデータ１８が出力される付加デジタルデ
ータ出力端子を表す。

【００１７】以上のように構成された本実施形態のデジ
タルビデオ信号処理装置の動作を以下に説明する。

【００１８】まず、アナログ入力端子１に、垂直ブラン
キング期間にテレテキストなどの付加デジタルデータが
ＮＲＺなどの変調波形として挿入されたコンポジットア
ナログビデオ信号が入力される場合を説明する。

【００１９】アナログ入力インターフェース回路２は入
力アナログビデオ信号３をデコード、ＡＤ変換し、コン
ポーネントデジタルビデオ信号として第１のデジタルビ
デオ信号４を出力する。第１の選択回路９をＡＤ変換さ
れた第１のデジタルビデオ信号４の側に切り替えること
により、ＡＤ変換された第１のデジタルビデオ信号４の
有効映像部分のサンプリングデータがデジタルビデオ信
号処理回路１５に入力される。例えばＤＶＣ方式のデジ
タルＶＴＲでは、入力アナログビデオ信号３の有効映像
部分は第２３〜２６２，２８５〜５２４ラインである。
デジタルビデオ信号処理回路１５はこの有効映像部分の
サンプルに対してＤＣＴ等の処理を行うことにより、圧
縮映像データ１６を出力する。

【００２０】上記有効映像部分の処理と平行して第２の
選択回路１３は入力アナログビデオ信号３を選択し、垂
直ブランキング情報読み取り回路１７に供給する。垂直
ブランキング情報読み取り回路１７は、アナログビデオ
信号の水平および垂直同期信号に基づき変調波形の挿入
された垂直ブランキング期間のラインを抜き出し、変調
波形から従来と同様の方法で付加デジタルデータのビッ
トクロックを再生し、そのクロックのタイミングで変調
波形の“０”、“１”を判定することにより、変調波形
として表現されているデジタルデータの内容を読み取
る。読み取ったデータは、垂直ブランキング期間に挿入
されたテレテキストなどの情報を表す付加デジタルデー
タ１８として出力される。その後、映像データ出力端子
１９を通して得られる映像情報を表わす圧縮映像データ
１６は、後続の記録再生装置によってテープ上の映像デ
ータ記録領域に記録される。また、付加デジタルデータ
出力端子２０を通して得られる付加デジタルデータ１８
は、後続の記録再生装置によってテープ上の付加データ
記録領域に記録される。

【００２１】次にデジタル入力端子５に輝度信号の垂直
ブランキング期間にテレテキストなどの付加デジタルデ
ータが変調波形として挿入されたコンポーネントデジタ
ルビデオ信号が入力される時の動作を説明する。

【００２２】この入力デジタルビデオ信号６はデジタル
入力インターフェース回路７によって、デジタルビデオ
信号処理装置の内部形式である第２のデジタルビデオ信
号８に変換される。第１の選択回路９を第２のデジタル
ビデオ信号８の側に切り替えることにより、第２のデジ
タルビデオ信号８の有効映像部分のサンプリングデータ
がデジタルビデオ信号処理回路１５に入力される。デジ
タルビデオ信号処理回路１５における処理は、上記のア
ナログビデオデータ入力時の処理と同様である。

【００２３】上記有効映像部分の処理と平行して、ＤＡ
変換回路１１では、第２のデジタルビデオ信号８の輝度
信号をＤＡ変換し、水平および垂直同期信号を付加して
コンポーネントアナログ輝度信号として、第２のアナロ
グビデオ信号１２を出力する。これにより、入力デジタ
ル信号から、入力デジタル信号がサンプリング・デジタ
ル化される前の原アナログ信号波形が再生できる。

【００２４】第２の選択回路１３はＤＡ変換回路１１に
よってアナログ波形に戻された第２のアナログビデオ信
号１２を選択し、垂直ブランキング情報読み取り回路１
７に供給する。垂直ブランキング情報読み取り回路１７
における処理は上記のアナログビデオ信号入力時の処理
と同様であり、アナログ輝度信号の水平および垂直同期
信号をもとに、変調波形の挿入された垂直ブランキング
期間のラインを抜き出し、変調波形から付加デジタルデ
ータのビットクロックを再生し、そのクロックのタイミ
ングでデジタルデータの内容を読み取る。読み取ったデ
ータは、付加デジタルデータ１８として出力される。な
お前記原アナログ波形を再生するためには、入力デジタ
ル信号のサンプリング周波数はサンプリング定理より、
アナログＮＲＺ変調の周波数５.７２７２７２ＭＨｚよ
りも十分に高い周波数が必要である。

【００２５】このように本実施形態のデジタルビデオ信
号処理装置は、原アナログ信号のサンプリング・デジタ
ル化された信号としてデジタル入力端子５に入力された
デジタル入力信号６から、デジタルビデオ信号のサンプ
リングレートが十分高ければ、サンプリングレートにか
かわらずアナログ波形を再現することができ、アナログ
ビデオ信号入力時と同様、ＮＲＺ変調された付加デジタ
ルデータを正しく読み取ることができる。これにより、
圧縮映像データ１６と付加デジタルデータ１８を、それ
ぞれテープ上の記録領域に記録することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明にかかるデジタルビデオ信号処理
装置によれば、入力ビデオ信号がアナログビデオ信号入
力であっても、デジタルビデオ信号入力であっても、ビ
デオ信号の垂直ブランキング期間に挿入されたＮＲＺ等
の信号波形から、変調クロックレートを再生することが
でき、そのクロックレートを基に変調信号波形により伝
送されている付加デジタルデータを復調して読み取り、
デジタル圧縮された有効映像データとともに伝送または
記録することができる。

【００２７】また、デジタルビデオ信号入力の処理にお
いても、有効映像情報はＤＡ変換、ＡＤ変換を行うこと
なくデジタルデータのまま取り込んでデジタル圧縮処理
を行うので画質劣化を生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態におけるデジタルビデオ信
号処理装置の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１ アナログ入力端子 ２ アナログ入力インタフェース回路 ３ アナログビデオ信号 ４ デジタルビデオ信号 ５ デジタル入力端子 ６ デジタルビデオ信号 ７ デジタル入力インタフェース回路 ８ 第２のデジタルビデオ信号 ９ 第１の選択回路 １０ 有効映像部分のデジタルビデオ信号 １１ ＤＡ変換回路 １２ アナログビデオ信号 １３ 第２の選択回路 １４ 垂直ブランキング期間のアナログビデオ信号 １５ デジタルビデオ信号処理回路 １６ 圧縮映像データ １７ 垂直ブランキング情報読み取り回路 １８ 付加デジタルデータ １９ 映像データ出力端子 ２０ 付加デジタルデータ出力端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直ブランキング期間に付加的なデジタ
   ルデータを変調した波形が挿入されたデジタルビデオ信
   号を記録再生するデジタルビデオ信号処理装置におい
   て、デジタル入力インタフェース回路と、入力されたデ
   ジタルビデオ信号をアナログビデオ信号に変換するＤＡ
   変換回路と、前記変換されたアナログビデオ信号の垂直
   ブランキング期間のアナログ変調波形から前記付加的な
   デジタルデータを読み取る垂直ブランキング情報読み取
   り回路を備えたことを特徴とするデジタルビデオ信号の
   処理装置。