JPS58223977A - Video signal digital recorder and reproducer - Google Patents

Video signal digital recorder and reproducer

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Publication number
JPS58223977A
JPS58223977A JP57108228A JP10822882A JPS58223977A JP S58223977 A JPS58223977 A JP S58223977A JP 57108228 A JP57108228 A JP 57108228A JP 10822882 A JP10822882 A JP 10822882A JP S58223977 A JPS58223977 A JP S58223977A
Authority
JP
Japan
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signal
digital
video signal
recording
switching circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP57108228A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiya Takemura
佳也 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57108228A priority Critical patent/JPS58223977A/en
Publication of JPS58223977A publication Critical patent/JPS58223977A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/91Television signal processing therefor
    • H04N5/92Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
    • H04N5/926Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback by pulse code modulation

Abstract

PURPOSE:To prevent an error of a decoding signal from being propagated, by inserting periodically a PCM signal without band compression, inserting this PCM signal to a part of each track, and reproducing this PCM signal part only at a high speed reproduction. CONSTITUTION:A digital video signal (x) being an output of an A/D converter 2 is applied to the 1st switching circuit 21 and a block memory 22. An output of the A/D converter 2 is connected to the input of a 1-frame memory 8 according to a switching signal s1 transmitted from a control circuit 20. The control circuit 20 generates an address signal (ad) representing to which block on a screen a block recorded with the PCM signal belongs and transmits it to an additional circuit 23, which adds the address signal (ad) to the PCM signal (p) read out from a block memory 22 and transmits it to the 2nd switching circuit 24. The switching circuit 24 switches a quantizing signal (q) and the PCM signal (p) according to a switching signal s2 and transmits it to a modulator 5. The output of the modulator 5 is amplified at an amplifier 25 and recorded via a head 26.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、映像借上をディジタル信号に変換し、これに
予測符号化方式を用いて記録ビットレートを低減したデ
ィジタル映像信号を記録再生する記録再生装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a recording and reproducing apparatus that converts video borrowing into a digital signal and records and reproduces the digital video signal with a reduced recording bit rate using a predictive coding method.

映像信号を磁気テープにディジタル記録する場合、映像
信号を性変換したディジタル信号をそのまま記録すれば
、記録信号のビットレートが高いため、テープ消費量が
多くなる。例えば、NTSC方式のカフーTV信号をサ
ンプリング周波数f、=3fsc(8C色副搬送波周波
数a58MH2)、8ビツト/サンプルでんΦ変換する
場合のビットレートは、約86Mbpsとなる。
When a video signal is digitally recorded on a magnetic tape, if the digital signal obtained by converting the video signal is recorded as it is, the bit rate of the recording signal is high, so the amount of tape consumed increases. For example, when an NTSC Kafu TV signal is subjected to 8-bit/sample Φ conversion at a sampling frequency f=3fsc (8C color subcarrier frequency a58MH2), the bit rate is approximately 86 Mbps.

そこで、映像信号の相関性を利用し、画質の劣化を少な
くして、ビットレートを低減する符号化方式が用いられ
ている。この符号化方式は帯域圧縮方式とも呼ばれ、各
種の方式が提案されている。
Therefore, encoding methods are used that utilize the correlation of video signals to reduce the deterioration of image quality and reduce the bit rate. This encoding method is also called a band compression method, and various methods have been proposed.

つぎに、帯域圧縮方式の一例として、フレーム間DPC
M方式について説明する。入力信号をNlSC方式カラ
ーTV信号(以下カラーTV信号と略記する)とすると
、l/30秒毎に1フレームの映像信号が送出されてい
る。フレーム間DPCM方式は、第1図に示した様に第
にフレーム内の1つの画素Xoに対しY:、第(K−1
)フレーム内のいくつかの画素の信号から、予測if!
(Xoを求め、現入力画素の値x0とその予測値■との
予測誤差(差分と呼ぶ)を計算し、該予測誤差値を符号
化するものである。予測値の計算方法として、例えばつ
ぎの様な方法がある。
Next, as an example of a band compression method, interframe DPC
The M method will be explained. When the input signal is an NlSC color TV signal (hereinafter abbreviated as color TV signal), one frame of video signal is sent out every 1/30 seconds. In the inter-frame DPCM method, as shown in FIG.
) From the signals of several pixels in the frame, predict if!
(Xo is obtained, the prediction error (called a difference) between the current input pixel value x0 and its predicted value ■ is calculated, and the predicted error value is encoded. For example, as a method for calculating the predicted value, There is a method like this.

第1図において、第にフレームの画素X0の1フv−ム
前に当たる第(K−1)フレームの画素をxlとする。
In FIG. 1, the pixel of the (K-1)th frame, which is one frame before the pixel X0 of the first frame, is xl.

画素x1と同一ライン上にある前後の画素をそれぞれx
1yX@とし、画素x1のちょうどi′yイン上と下に
ある画素をそれぞれX4.X5とする。予測値■をこれ
ら5つの画素の線形結合で表わすと、■=α1x1+α
2x2+α3x3+α4x4+α5x5・・・(1)た
だし、 また、予測値として1画素XlO値を用いることもある
。これは、α)式で町=1.α、=α、:l:α、=α
The pixels before and after pixel x1 on the same line are x
1yX@, and the pixels just i′y in above and below the pixel x1 are respectively X4. Let it be X5. When the predicted value ■ is expressed as a linear combination of these five pixels, ■=α1x1+α
2x2+α3x3+α4x4+α5x5 (1) However, the 1-pixel XlO value may also be used as the predicted value. This is expressed by the formula α) where town=1. α, = α, :l: α, = α
.

=0としたときに対応する。This corresponds to when = 0.

第2図にフレーム間DPCM方式を用いた伝送装置のブ
ロック図を示す。第2図において、入力端(1)にカフ
ーW信号を供給する。A/D変換器(匂は該カヲーTV
信号ご標本化、量子化し、ディジタル映像信号Xへ変換
する。例えば、サンプリング周波数fsを4f、c、 
8ビツト/サンプルとすれば、ビットレートは約115
Mbp8となる。減算器(3)はサンプμ毎にディジタ
ル映像信号Xとその予測信号又との差をとり、差分信号
dを得る。ディジタμ映像信号Xおよび予測信号Xを8
ビツト/サンプルとすれば、差分信号は9ビツト/サン
プルとなる。予測値が適切な場合、差分信号dの値は0
の近傍の出現確率が高く、絶対値の大きな値の出現確率
は小さくなる。そこで、差分信号dの29ケの値を、例
えば24ケの値で代表させることにより、ビットレート
を低減させることができる。量子化器(4)はこの様に
して9ビツト/サンプルの差分信号dを4ビツト/サン
プμの量子化信号qに変換する。
FIG. 2 shows a block diagram of a transmission device using the interframe DPCM method. In FIG. 2, the Kafu W signal is supplied to the input terminal (1). A/D converter (smell is from Kawo TV)
The signal is sampled, quantized, and converted into a digital video signal X. For example, if the sampling frequency fs is 4f, c,
At 8 bits/sample, the bit rate is approximately 115
It becomes Mbp8. A subtracter (3) takes the difference between the digital video signal X and its predicted signal for each sample μ, and obtains a difference signal d. Digital μ video signal X and prediction signal
If it is bit/sample, the difference signal will be 9 bits/sample. When the predicted value is appropriate, the value of the difference signal d is 0
The probability of occurrence near is high, and the probability of occurrence of a value with a large absolute value is small. Therefore, by representing the 29 values of the difference signal d with, for example, 24 values, the bit rate can be reduced. The quantizer (4) thus converts the 9-bit/sample difference signal d into a 4-bit/sample quantized signal q.

変調器(5)は、量子化信号qを伝送路の特性に適合し
た伝送路符号Cへ変換し、伝送路+101へ送出する。
The modulator (5) converts the quantized signal q into a transmission line code C suitable for the characteristics of the transmission line, and sends it to the transmission line +101.

例えば、磁気記録を行なう場合には、伝送路110)と
して、電磁変換系が対応することになる。
For example, in the case of magnetic recording, an electromagnetic conversion system is used as the transmission line 110).

量子化信号qは局部再量子化器(6)へも加えられる。The quantized signal q is also applied to a local requantizer (6).

局部再量子化器(6)は4ビツトの量子化信号qを9ビ
ツトの値のうち24ケの代表値で表わした局部復号差分
信号d′に変換する。局部加算器(7)は局部 部復号差分信号d′と予測値Xとの和をと9、局部復号
信号X′を再生する。該局部復号信号X′はディジタル
映像信号Xの受信側で再生する値に対応するものである
。この局部復号信号x’に1フレームメモリ(8)に記
憶し1次のフレームの予測信号Xを求めるときに利用す
る。予測回路(9)は1フレームメモリ(8)から第1
図で示した様な画素X1(1=1〜5)k H’Mみ出
し、0)式から予測値を求め、減算器(3)および局部
加算器(7)へ送出する。
The local requantizer (6) converts the 4-bit quantized signal q into a locally decoded difference signal d' expressed by 24 representative values among the 9-bit values. The local adder (7) sums the locally decoded difference signal d' and the predicted value X, and reproduces the locally decoded signal X'. The locally decoded signal X' corresponds to a value to be reproduced on the receiving side of the digital video signal X. This local decoded signal x' is stored in a one-frame memory (8) and used when obtaining the predicted signal X of the first frame. The prediction circuit (9) reads the first frame from the one frame memory (8).
A predicted value is obtained from the pixel X1 (1=1 to 5) k H'M extraction, 0) formula as shown in the figure, and sent to the subtracter (3) and local adder (7).

復調器(11)は伝送路符号Cを受信(あるいは再生)
し、これを復号して量子化信号qを再生する。再量子化
i+H21は送信側における局部再量子化器(6)と同
じ址子化特性を持ち、4ビツトの量子化信号qを9ビツ
トの復号差分信号d′へ変換する。加fi:器0渇は復
号差分信号d′と予測信号Xとの和をとり、復号信号X
′を再生する。ル値変換器θQは復号信号X′をアナロ
グ信号に変換し、カラーTV信号として、出力端(1η
から送出する。1fc、復号信号X′を1フレームメモ
リα0に記憶し、次のフレームの予測信号を求めるとき
に利用する。予測回路o4は送信側の予測回路(9)と
同じ回路である。
Demodulator (11) receives (or reproduces) transmission line code C
This is then decoded to reproduce the quantized signal q. The requantization i+H 21 has the same massaging characteristics as the local requantizer (6) on the transmitting side, and converts the 4-bit quantized signal q into a 9-bit decoded difference signal d'. Addition: 0 is the sum of the decoded difference signal d' and the prediction signal X, and the decoded signal
’ is played. The color value converter θQ converts the decoded signal X' into an analog signal and outputs it as a color TV signal at the output terminal (1η
Send from. 1fc, the decoded signal X' is stored in the one frame memory α0, and used when obtaining the predicted signal of the next frame. The prediction circuit o4 is the same circuit as the transmission side prediction circuit (9).

上記の説明の様に、送信側の局部復号差分信号、局部復
号信号および予測信号は、受信側の復号差分信号、復号
信号および予測信号と同じ信号となる。この様に、受信
側でディジタル映像信号が正しく再生できるためには、
送信側、受信側それぞれの1フレームメモリの内容が一
致していなければならない。
As described above, the locally decoded difference signal, locally decoded signal, and predicted signal on the transmitting side are the same signals as the decoded difference signal, decoded signal, and predicted signal on the receiving side. In this way, in order for the digital video signal to be played correctly on the receiving side,
The contents of one frame memory on each of the sending and receiving sides must match.

次に、ビットレートを低減したディジタル映像信号を磁
気テープに記録する場合について説明する。第3図に、
ヘリカルスキャン型回転ヘッドを。
Next, a case will be described in which a digital video signal with a reduced bit rate is recorded on a magnetic tape. In Figure 3,
Helical scan type rotating head.

用いて記録した時のトラックTを示す。例えば、1本の
トラックに帯域圧縮した1フレ一ム分のディジタル信号
を記録するものとする。テープを記録時と同じ速度で走
行させ再生する場合(以下ノーマル再生と呼ぶ)には、
第2図に示した受信側の装置を用いて、カラーTV信号
を再生することができる。しかし、テープを記録時より
速い速度で走行させ再生する場合(以下高速再生と呼ぶ
)に2は、記録したトラックTiとヘッドの走行軌跡S
、とは一致しなくなり、ヘッドの1スキャン時に、複数
フレームの信号のうち一部分ずつしか再生することがで
きない。第4図(a)に4倍速再生の場合を示す。第4
図の様に、1回のスキャンでは各フレームの約1/4ず
つしか再生しないため、例えば、トラックT3から再生
したディジタlし信号を復号するのに必要な!フレーム
前の信号が、トラックT1から再生されていないため、
正しい復号は不可能である。ここでに)はテープ走行方
向である。
This shows the track T when recording was performed using the following. For example, it is assumed that one track is recorded with one band-compressed digital signal for one frame. When playing back by running the tape at the same speed as when it was recorded (hereinafter referred to as normal playback),
Color TV signals can be reproduced using the receiving device shown in FIG. However, when the tape is played back by running it at a faster speed than during recording (hereinafter referred to as high-speed playback), the recorded track Ti and the running trajectory S of the head are
, will no longer match, and only a portion of the signals of multiple frames can be reproduced during one scan of the head. FIG. 4(a) shows the case of 4x speed playback. Fourth
As shown in the figure, since only about 1/4 of each frame is reproduced in one scan, for example, the ! Because the signal before the frame is not being played back from track T1,
Correct decoding is impossible. Here) is the tape running direction.

また、テープを記録時より遅い速度で走行させ再生する
り合(以下低速再生と呼ぶ)にも、記録したトラックT
1とヘッドの走行軌跡SJとは一致しない。第4図■に
1/2倍速再生の場合を示す、1本のトラックT、を再
生するには、2回のスキャン(Slと謁)が必要である
。例えばトラックT1までノーマル再生を行ない、トラ
ックT、から低速再生を行なうとすれば、スキャンS1
は、トラックT、内の信号も再生するため、同じ差分信
号を2回使用することになり、復号信号の値に誤差を含
むことになる。
Also, when the tape is played back by running it at a slower speed than during recording (hereinafter referred to as low-speed playback), the recorded track T
1 and the running trajectory SJ of the head do not match. In order to reproduce one track T, which is shown in the case of 1/2 speed reproduction as shown in FIG. For example, if normal playback is performed up to track T1 and low-speed playback is performed from track T, scan S1
Since the signal in track T is also reproduced, the same difference signal is used twice, and the value of the decoded signal contains an error.

第4図に示した例の他に、ASTと呼ばれるトラッキン
グ方式がある。これは、ヘッドにパイモμプ等の電圧に
より変形する台座をとりっけ、高速、低速再生時にも、
記録したトラック上を正しくトレースするように制御す
る方式である。ASTを用いた場鋒について+:SS、
明すれば、先に述べた問題点が明確になる。ASTh用
いて4イ速再生を行なう場合は、1回目のスキャンs1
でトラックT11!:正しくトレースし、次のスキャン
S、でトラックT、Fr、トレースする。この場合、ト
ラックT、に記録したディジタル信号を用いて映像信号
を再生するために必要なトラックT4のディジタル信号
が再生されないため、トラックT、の映像信号を再生ず
ることは困・ノイtである。
In addition to the example shown in FIG. 4, there is a tracking method called AST. This head is equipped with a pedestal that deforms depending on voltage, such as a pymop, so that even during high-speed and low-speed playback,
This method controls the recorded tracks to be traced correctly. About the field using AST +: SS,
If this is clarified, the problems mentioned earlier will become clear. When performing 4-speed playback using ASTh, the first scan s1
And truck T11! :Trace correctly, and in the next scan S, trace T, Fr. In this case, since the digital signal of track T4, which is necessary to reproduce the video signal using the digital signal recorded on track T, is not reproduced, it is difficult to reproduce the video signal of track T. .

ASTを用いて1/2倍速再生を行なう場合は、1回目
のスキャンS1と次のスキャンS、ともトラックTIを
トレースするため、2回目のスキャンで同じ差分信号を
用いて復号すれは復号信号の値が変化する。
When performing 1/2 speed playback using AST, both the first scan S1 and the next scan S trace the track TI, so decoding using the same difference signal in the second scan will cause the difference in the decoded signal. The value changes.

本発明は、 DPCM方式を用いて、記録ビットレート
を低減したディジタル映像信号をV′rRK記録し、こ
れを高速あるいは低速で再生したときに発生する復号信
号のエラーを防止することを目的としている。
The present invention aims to prevent errors in decoded signals that occur when a digital video signal with a reduced recording bit rate is recorded in V'rRK using the DPCM method and is played back at high or low speed. .

本発明は、 DPCM方式における復号信号のエラーの
伝搬を防止するため、帯域圧縮しないPCM信号を定期
的に挿入し、しかも、とのPCM信号を各トラックの一
部分に挿入し、高速再生時には、このPCM信号部分だ
けを再生することにより、高速再生を実現しミうとする
ものである。
In order to prevent the propagation of errors in decoded signals in the DPCM system, the present invention periodically inserts a PCM signal that does not compress the band, and also inserts a PCM signal in a part of each track. This attempts to achieve high-speed reproduction by reproducing only the PCM signal portion.

また、低速再生時には、複数回再生される差分信号に対
しては、2四目以降の復号動作を停止することにより、
低速再生を実現しようとするものである。
In addition, during low-speed playback, for differential signals that are played multiple times, by stopping the decoding operation after the 24th stanza,
This is an attempt to realize low-speed playback.

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本発
明の詳細な説明する前に、PCM信号の挿入方法につい
て説明する。DPCM方式の様に次の信号を復号するた
めに、以前の信号を利用する方式では、磁気記録におけ
るドロップアウトや伝送における雑音などにより、復号
信号にエラーが発生した場合、その復号信号を用いて予
測する次の信号にもエフ−が発生することになり、エラ
ーが伝搬していく。これを防止するため、DPCM信号
の途中に、PCM信号を挿入し、この信号で予測に用い
る信号(第2図では1フレームメS−Vに記憶している
データ)をセットする。本発明では、このPCM信号を
各トラックに少しずつ挿入する。例えば、1秒間で画面
全体をリセットする場合、30フレームの信号に1フレ
ームのPCM信号を挿入することになる6 1フレーム
は525フインで構成されているため、1フレーム当り
約18フィンt−PCM信号で伝送すればよい。
An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. Before explaining the present invention in detail, a method for inserting a PCM signal will be explained. In methods such as the DPCM method, which uses the previous signal to decode the next signal, if an error occurs in the decoded signal due to dropouts in magnetic recording or noise in transmission, the decoded signal is used to decode the next signal. An error will also occur in the next signal to be predicted, and the error will propagate. In order to prevent this, a PCM signal is inserted in the middle of the DPCM signal, and a signal used for prediction (in FIG. 2, data stored in one frame SV) is set with this signal. In the present invention, this PCM signal is inserted into each track little by little. For example, when resetting the entire screen in one second, one frame of PCM signal will be inserted into the 30 frame signal.6 One frame consists of 525 fins, so each frame has approximately 18 fins of t-PCM. It can be transmitted as a signal.

各フレーム毎にどの部分をPCM信号で伝送するかは、
各種の方法が考えられる。その例を第6図に示す。第6
図(ωでは、1)V−ムの画面を18フインずつ30ケ
のブロックに分割し、各フレーム毎に1ブロツクずつP
CM信号で伝送する場合を示している。また、第6図■
では、画面をほぼ正方形のブロックに分割する場合を示
している。また。
Which part of each frame is transmitted as a PCM signal is determined by
Various methods are possible. An example is shown in FIG. 6th
Figure (1) In ω, the V-frame screen is divided into 30 blocks of 18 fins each, and one block of P is created for each frame.
This shows the case of transmission using a CM signal. Also, Figure 6■
In this example, the screen is divided into approximately square blocks. Also.

画面上の各画素を画素単位で30ケのグループに分割し
、グループ毎に伝送する方法も考えられる。
Another possible method is to divide each pixel on the screen into 30 groups in pixel units and transmit data for each group.

次に、トラック上でのPCM信号の記録フォーマットに
ついて説明する。・記録フォーマットも各種の方法が考
えられるが、本発明の実施例では、第5図に斜線部で示
す様に、各トラックの先端部にPCM信号部t−まとめ
て記録する。
Next, the recording format of the PCM signal on the track will be explained. - Various recording formats are possible, but in the embodiment of the present invention, the PCM signal portion t- is recorded collectively at the leading end of each track, as shown by the hatched area in FIG.

次に、本発明を実施した磁気記録再生装置の一例につい
て説明する。ここでは、以上で説明した方法により、P
CM信号を挿入するフレーム間DPCM方式を用いた場
合の実施例である。第7図に記録側のブロック図を示す
Next, an example of a magnetic recording/reproducing apparatus implementing the present invention will be described. Here, by the method explained above, P
This is an example in which an interframe DPCM method is used to insert a CM signal. FIG. 7 shows a block diagram of the recording side.

第7図において、入力端(1)、A/D変換器(2)、
減算器(3)、量子化器(4)、変調器(5)1局部再
量子化器(6)、局部加#器(71iフレームメモリ(
8)および予測回路(9)は、第2図における同一番号
のものと同じであり、フレーム間DPCMを行なう動作
も同様であるので、詳しい説明は省略し、PCM信号を
挿入する動作について説明する。
In FIG. 7, an input terminal (1), an A/D converter (2),
Subtractor (3), quantizer (4), modulator (5) 1 local requantizer (6), local adder (71i frame memory (
8) and the prediction circuit (9) are the same as those with the same numbers in FIG. 2, and the operation for performing interframe DPCM is also the same, so a detailed explanation will be omitted, and the operation for inserting the PCM signal will be explained. .

んの変換器(匂の出力であるディジタμ映像信号Xは、
第1のI71換回路しI)およびブロックメモリシフへ
加えられる。第1の切換回路い)は、通常は1局部加算
器(7)の出力を1フレームメモリ(8)の入力に接続
している。制御回路(3)から送出する切換信号s1に
従って、んの変換器(2)の出力を1フレームメモリ(
8)の入力に接続する。制御回路(転)は、第石図に示
した様に、PCM信号で記録するブロックに属するディ
ジタル映像信号Xを1フレームメモリ(8)に書込む様
に、切換信号s1を送出する。ブロックメモリ(2のは
、該切換信号s1に従って、該ブロックに属するディジ
タル映ヂ信号XをPCM信号pとして記憶する。制御回
路シ0は、PCM信号で記録するブロックが画面上のど
のブロックかを示すアドレス信号adを発生し、付加回
路(?3)へ送出する。付加回路(イ)はブロックメモ
リ+22から読出したPCM @号pにアドレス信号a
dを付加し、第2の切抄(回路(24Jへ送出する。ま
グζ、制御回路シロ)は、第5図に示した記録フォーマ
ットとなるように切換信号S2を発生させる。第2の切
換回路侃4は、切換信号S2に従って、量子化信号qと
PCM信号pとをり換えて変調器(5)へ送出する。変
調器(5)は記録符号Cに変調し、これを記録アンプ(
財)で増幅し、ヘッド郊を通して、磁気テープ噌へ記録
する。このとき、記録トラックのフォーマットは第5図
に示した様になっている。つまり、トラックの先端部に
、1ブロツク分のPCM信号pとブロックのアドレスを
示すアドレス信号adが記録され、つづいて、フレーム
間DPCM信号が記録されている。
The digital μ video signal X, which is the output of the converter
The first I71 switch is applied to I) and the block memory shift. A first switching circuit (1) normally connects the output of one local adder (7) to the input of one frame memory (8). According to the switching signal s1 sent from the control circuit (3), the output of the converter (2) is stored in one frame memory (
Connect to the input of 8). The control circuit (transfer) sends out a switching signal s1 so as to write the digital video signal X belonging to the block to be recorded in the PCM signal into the one frame memory (8) as shown in the second diagram. The block memory (2) stores the digital video signal X belonging to the block as a PCM signal p according to the switching signal s1.The control circuit S0 stores which block on the screen is the block to be recorded with the PCM signal. It generates an address signal ad indicating and sends it to the additional circuit (?3).The additional circuit (a) sends the address signal a to the PCM @no.p read from the block memory +22.
d is added, and the second switching circuit (sent to 24J, mag ζ, control circuit Shiro) generates a switching signal S2 so that the recording format shown in FIG. The switching circuit 4 switches between the quantized signal q and the PCM signal p and sends it to the modulator (5) according to the switching signal S2.The modulator (5) modulates the recording code C and sends it to the recording amplifier. (
The signal is amplified by a magnetic head and recorded on a magnetic tape. At this time, the format of the recording track is as shown in FIG. That is, at the leading end of the track, a PCM signal p for one block and an address signal ad indicating the address of the block are recorded, followed by an interframe DPCM signal.

第8図に再生側のブロック図を示す。第8図において、
M調器(11)、再hf子止器(1、加算滞OL予測回
路(1舶、1フレームメモリ0翰。D/A変換器0鈴お
よび出力端(lηは、第2図における同一番号のものと
同じであり、フレーム間DPCMの復号動作も同様であ
るので、ノーマシ再生については詳しい説明は省略し、
PCM信号を再生する動作について説明する。
FIG. 8 shows a block diagram of the playback side. In Figure 8,
M adjuster (11), re-hf stopper (1), addition delay OL prediction circuit (1 unit, 1 frame memory 0), D/A converter 0 ring and output terminal (lη is the same number in Fig. 2) Since the decoding operation of interframe DPCM is also the same as that of
The operation of reproducing a PCM signal will be explained.

磁気テープQηからヘッド(2檜を通して再生した信号
を再生アンプ(8I)で増幅し、復調器(11)で記録
符号Cから%PCM信号p信号び量子化信号qを復調す
る。このうち、量子化信号qをフレーム間DPCM復号
部(再量子化器θり、加算器H1予測回路04)、1フ
V−ムメモ!J(151)へ送り、復号信号X′を再生
する。この復号信号X′は第3の切換回路(ハ)の端子
←)へ加えられる。第3の切換回路−はモード切換信号
mに従って3つの端子(イ)(りぐ)から1つを選択す
る。DPCM再生モードの場合は、端子←)を選択し、
復号信号xr:lフレームメモ!JQ51および再生バ
ッファメモリ(36)へ書き込む。
The signal reproduced from the magnetic tape Qη through the head (2 hinoki) is amplified by the reproduction amplifier (8I), and the demodulator (11) demodulates the recording code C into the %PCM signal p signal and the quantized signal q. The decoded signal q is sent to the interframe DPCM decoding unit (requantizer θ, adder H1 prediction circuit 04), 1 frame V-memo!J (151), and reproduces the decoded signal X'. ' is applied to the terminal ←) of the third switching circuit (c). The third switching circuit selects one of the three terminals (A) and (RIG) according to the mode switching signal m. For DPCM playback mode, select the terminal ←),
Decoded signal xr: l frame memo! Write to JQ51 and playback buffer memory (36).

識別回路(34)はアドレス信号adを検出し、このア
ドレス信号adを再生制御回路(叫べ送出し、また、検
出信号kをPCM分離回路(34へ加える。PCM分離
回路@淘は検出信号kに従ってPCM信号信号分離し、
第3の切換回路061の端子(ハ)へ送出する。再生制
御回路(財))は、アドレス信号adを受けると、モー
ド切換信号mをPCM再生モードとする。また、PCM
信号信号−記録時のブロック位置へ再生するため、アド
レス信号adに従って、フレームメモリ制御信号fと再
生バッファメモリ制御信号すを発生させ、それぞれのメ
モリ(15)と06へ送出する。
The identification circuit (34) detects the address signal ad, sends out the address signal ad to the reproduction control circuit (voice), and also adds the detection signal k to the PCM separation circuit (34). PCM signal signal separation,
It is sent to the terminal (c) of the third switching circuit 061. When the reproduction control circuit (Incorporated) receives the address signal ad, it sets the mode switching signal m to the PCM reproduction mode. Also, PCM
Signal Signal - In order to reproduce to the block position at the time of recording, a frame memory control signal f and a reproduction buffer memory control signal S are generated according to the address signal ad and sent to the respective memories (15) and 06.

第3の切換回路(3均は、モード切換信号mがPCM1
モードとなると、端子(ハ)を選択し、PCM信号信号
1フレームメモリθ荀、再生バッファメモリ(ト)へ送
る。各メモリは、それぞれフレームメモリ制御信号f、
再生バッファメモリ制御信号すに従って、PCM信号信
号記録時のブロック位置に対応させて書込む。
The third switching circuit (for the 3rd generation, the mode switching signal m is PCM1
When the mode is entered, the terminal (c) is selected and the PCM signal signal is sent to the one-frame memory θX and the playback buffer memory (g). Each memory receives a frame memory control signal f,
According to the reproduction buffer memory control signal S, data is written in correspondence with the block position at the time of recording the PCM signal signal.

以上のPCM信号信号書込みが終了すると、再生制御回
路(ト)はモード切換信号mをDPCMモードにもどす
When the above PCM signal writing is completed, the reproduction control circuit (g) returns the mode switching signal m to the DPCM mode.

ノーマル再生では、この様にして、各トラック毎に記録
したPCM信号を再生し、予測に用いる信号と記憶した
1フレームメモリ(151や再生バッファメモリ(3瞬
の内容をセットし直すため、エラーの伝搬を防止するこ
とができる。
In normal playback, the PCM signal recorded for each track is played back in this way, and the signal used for prediction and the stored 1-frame memory (151) and playback buffer memory (3 moments are reset, so the error Propagation can be prevented.

次に、高速再生を行なう場合について説明する。Next, the case of performing high-speed reproduction will be explained.

高速再生の場合は、すでに述べた様に、前フレームの信
号が必ずしも再生されないため、 DPCMの復号を行
なえば、著しいエラーが発生する。本発明では、 PC
M信号の部分だけを再生することにより高速再生を実現
する。
In the case of high-speed playback, as mentioned above, the signal of the previous frame is not necessarily played back, so if DPCM is decoded, a significant error will occur. In the present invention, PC
High-speed reproduction is achieved by reproducing only the M signal portion.

第8図において、高速再生を行なう場合、高速    
 ↑再生モード指定信号βをモード入力端子−へ加える
。再生制御回路■は、高速再生モード指定信号βを受け
ると、モード切換信号mを常にPCMモードとする。モ
ード切換信号mがPCMモードとなった後の動作は、前
述のノーマル再生時のPCM信号信号再生の動作と同様
である。ただし、モード入子 万端へ(囮から、フープlし再生モード指定信号α、低
速再生モード指定信号γが加えられないかぎV%モード
は切埴らない。
In Figure 8, when performing high-speed playback,
↑Apply playback mode designation signal β to mode input terminal -. When the reproduction control circuit (2) receives the high-speed reproduction mode designation signal β, it always sets the mode switching signal m to the PCM mode. The operation after the mode switching signal m changes to the PCM mode is similar to the operation of reproducing the PCM signal during normal reproduction described above. However, the V% mode does not work unless the hoop l playback mode designation signal α and low speed playback mode designation signal γ are added to the mode nesting (from the decoy).

また;この様に、DPCMの復号に用いる1ブレームメ
モリ(15)もPCM信号で書き換えておくことによυ
、つぎにフープIし再生にモードを変更したとき、予測
信号のエフ−を少なくすることができる。
Also; in this way, by rewriting the 1-frame memory (15) used for DPCM decoding with the PCM signal, υ
, then when the mode is changed to hoop I and playback, the effect of the predicted signal can be reduced.

次に、低速再生を行なう場合について説明する。Next, a case of performing low-speed playback will be explained.

低速再生の場合は、すでに述べたbに、同じフレームの
差分信号が複数回再生されることがあるため、伝送エラ
ー(記録、11生時のエラー)は発生し−Cいないのに
、復号イ訂号にエラーを含むことがある。本発明で(寸
、2回目以降の閤号diυ作を停止することにより、低
速再生を実現する。
In the case of low-speed playback, the difference signal of the same frame may be played back multiple times, so even though there is no transmission error (error during recording, 11th raw), the decoding input The revised name may contain errors. In the present invention, low-speed playback is realized by stopping the second and subsequent productions.

第8図において、低4再生を行なう場合、低速再生モー
ド指定信りrをモード入力端子顛へ加える。再生制御回
路■は、低速再生モード指定信号γを受けると、識別回
路(財)が送出するアドレス信号adのチェックを開始
する。もし、同じアドレス信号adを続いて検出した場
合、モード切換信号mを禁止モードとする。第3の切換
回路0[ilは、モード切換信号mが禁止モードとがる
と、端子に)を選択する。端子(イ)には何も接続させ
ていない。
In FIG. 8, when performing low-speed reproduction, a low-speed reproduction mode designation signal r is applied to the mode input terminal. When the reproduction control circuit (2) receives the low-speed reproduction mode designation signal γ, it starts checking the address signal ad sent out by the identification circuit (incorporated). If the same address signal ad is detected successively, the mode switching signal m is set to the prohibited mode. The third switching circuit 0 [il selects the terminal when the mode switching signal m reaches the prohibition mode]. Nothing is connected to terminal (A).

また、再生制御回路((4)は、フレームメモリ制御信
号f、再生バッファメモリ制御信号すを用いて、各メモ
リの書込み動作を禁止する。
Furthermore, the reproduction control circuit ((4) prohibits write operations in each memory using the frame memory control signal f and the reproduction buffer memory control signal S.

異なるアドレス信号adを検出したとき、再生制御回路
(刻は、モード切換信号mを禁止モードから、ノーマル
再生時と同じPCMモードとDPCMモードの繰返しに
もどす。
When a different address signal ad is detected, the reproduction control circuit (clock) returns the mode switching signal m from the inhibit mode to repeating the PCM mode and DPCM mode, which is the same as during normal reproduction.

再生パップアメモリ(イ)は、以上の様にして、各モー
ドでの復号信号を書込み、出力信号のレートに応じて、
順次、復号信号を読出す。D/A変換器(10は復号信
号をアナログ信号に変換し、カラーTV信号として出力
端0ηよシ送出する。
The playback pap memory (A) writes the decoded signal in each mode as described above, and depending on the rate of the output signal,
The decoded signals are read out sequentially. A D/A converter (10) converts the decoded signal into an analog signal and sends it out as a color TV signal through the output terminal 0η.

本実施例では説明を簡単にするため、DPCM復号に用
いるiフレームメモリ(15)と釘止バッファメモリ(
36)を分けたが、これは1つのフレームメモリで兼用
することもできる。
In this embodiment, in order to simplify the explanation, the i-frame memory (15) used for DPCM decoding and the pinned buffer memory (
36), but one frame memory can also be used for both.

以上説明したように、本発明によれば、フレーム間DP
CMなどの予測符号化方式を用いたディジタ/l/記録
再生装置においても、画質劣化の少ない、高速再生およ
び低速再生を可能とする映像信号ディジタル記録再生装
置を提供できるものである。
As explained above, according to the present invention, the interframe DP
Even in a digital/l/recording/reproducing apparatus using a predictive coding method such as a CM, it is possible to provide a video signal digital recording/reproducing apparatus that can perform high-speed and low-speed reproduction with little deterioration in image quality.

なお1本実施例では、予測符号化方式として、・フレー
ム間DPCM方式を用い、また、記録フォーマットとし
て、1)ラックに1フレームのディジタル信号を記録す
る方式をと9あげたが、これは説明を簡潔にするための
ものであり、この方式に限定されるものではない。一般
的に述べれば、1本のトラックに含まれるディジタル信
号から、映像信号を再生するために、他のトラックに含
まれるディジタル信号が必要となる方式であれば、不発
j明を実施することができる。
Note that in this embodiment, the interframe DPCM method was used as the predictive encoding method, and the recording format was 1) a method of recording one frame of digital signal on a rack. This method is intended to simplify the method and is not limited to this method. Generally speaking, if the method requires digital signals contained in other tracks in order to reproduce a video signal from a digital signal contained in one track, it is not possible to implement the ``undiscovered method''. can.

また、本実施例では、ヘリ力!レスキャン型VTRを例
として説明を行なったが、これに限定されるもCではな
く、例えば、磁気や光によるディスクに対しても、容易
に実施することができる。
In addition, in this example, helicopter power! Although the explanation has been given using a rescan type VTR as an example, the present invention is not limited to this, but can be easily applied to a magnetic or optical disc, for example.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はフレーム間の画素の対応を示す模式図、第2図
はフレーム間DPCM方式を用いたディジタμ伝送装置
のブロック図、第3図はヘリカルスキャン型YrHの記
録トラックを示す模式図、第4図は高Cに谷生および低
速再生を行なう時のヘッドスキャンの軌跡とトラックの
相対関係を示す模式図、第5図はPCM信号を挿入する
場合の記録フォーマットの例を示す模式図、第6図は画
面の分割方法を示す模式図、第7図に本発明によるディ
ジタルVTRの記録側の構成を示すブロック図、第8図
n:上記ディジタtv VTRの再生側の構成を示すブ
ロック図である。 (2)・・・んの変換器、(3)・・・減算器、(4)
・・・量子化器、(61・・・変調器、(Ill・・・
復調器、(121・・・再量子化器、(L4・・・加算
器、;9)α4・・・予測・・回路、+8101fl・
・・1フレームメモリ、(圃・・・D/A変換器、(3
)・・・記録制御回路、f2+1 Hml・・・切換回
路、翰・・・ブロックメモリ、−・・・再生制御回路、
(至)・・・イ:1加回路、イz・・・PCM分離回路
、(財)・・・識別回路、(3員・・・再生バッファメ
モリ代理人  森 木 義 弘 第1図 第2図 第3図 第4図
FIG. 1 is a schematic diagram showing the correspondence of pixels between frames, FIG. 2 is a block diagram of a digital μ transmission device using the inter-frame DPCM method, and FIG. 3 is a schematic diagram showing recording tracks of helical scan type YrH. Fig. 4 is a schematic diagram showing the relative relationship between the head scan locus and the track when performing low-speed playback and low-speed playback at high C, and Fig. 5 is a schematic diagram showing an example of the recording format when inserting a PCM signal. FIG. 6 is a schematic diagram showing a method of dividing the screen. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the recording side of the digital VTR according to the present invention. FIG. 8n: A block diagram showing the configuration of the playback side of the digital TV VTR. It is. (2)...N's converter, (3)...Subtractor, (4)
...Quantizer, (61...Modulator, (Ill...
Demodulator, (121... Requantizer, (L4... Adder, ;9) α4... Prediction... Circuit, +8101fl.
...1 frame memory, (field...D/A converter, (3
)...recording control circuit, f2+1 Hml...switching circuit, wire...block memory, -...playback control circuit,
(To)...A: 1 addition circuit, Iz...PCM separation circuit, (Incorporated)...Identification circuit, (3 members...Reproduction buffer memory agent Yoshihiro Moriki Figure 1, Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 L 映像信号をディジタル変換し、予測符号化方式を用
いた帯域圧縮を行ない、記録ビットレートを低減したデ
ィジタル信号を記録、再生するディジタμ記録再生装置
において、該帯域圧縮を施した第1のディジタル信号と
ともに帯域圧縮を行なわない第2のディジタル信号を同
一トラック上に記録する手段と、再生時に、第1のディ
ジタル信号から復号した第1のディジタル映像信号と第
2のディジタル信号から再生した第2のディジタル映像
信号との一方を選択する切換回路と、該切換回路の出力
信号を順次記憶するメモリと、該メモリから、ディジタ
ル映像信号を読み出しアナログ信号に変換し、映像信号
を再生する変換手段を備えた映像信号ディジタ/L’記
録再生装置。 λ 切換回路は、記録時より高速で映像信号を再生する
場合に、第2のディジタル映像信号だけを選択する様に
制御されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の映像信号ディジタル記録再生装置。 & 切捜回路およびメモリは、記録時より低速で映像信
号を再生する場合に、同一トラックの信号を重複して再
生した信号に対して切換回路からの出力およびメモリへ
の書込みを禁止され、すでに書込まれているディジタル
信号を繰返し読出す様に制御されることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の映像信号ディジタμ記録再生
装置。
[Claims] L A digital μ recording and reproducing device that digitally converts a video signal, performs band compression using a predictive coding method, and records and plays back a digital signal with a reduced recording bit rate. means for recording a second digital signal without band compression on the same track together with the first digital signal subjected to band compression; a switching circuit for selecting one of the signals and a second digital video signal reproduced; a memory for sequentially storing the output signals of the switching circuit; and a switching circuit for reading out the digital video signal from the memory, converting it into an analog signal, and converting the digital video signal into an analog signal. A video signal digital/L' recording and reproducing device equipped with a converting means for reproducing. The digital video signal according to claim 1, characterized in that the λ switching circuit is controlled to select only the second digital video signal when reproducing the video signal at a higher speed than during recording. Recording and playback device. & When the video signal is played back at a slower speed than when it was recorded, the switching circuit and memory are prohibited from outputting from the switching circuit and writing to the memory for signals that have been played back repeatedly from the same track. 2. The video signal digital μ recording and reproducing device according to claim 1, wherein the video signal digital μ recording and reproducing device is controlled to repeatedly read out the written digital signal.
JP57108228A 1982-06-22 1982-06-22 Video signal digital recorder and reproducer Pending JPS58223977A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62176278A (en) * 1986-01-29 1987-08-03 Canon Inc Information signal transmission system
JPH04318785A (en) * 1991-04-18 1992-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Signal processing method and recording/reproducing device

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